โครงการพัฒนาดัชนีความร้อนและการประยุกต์ใช้ศึกษาคลื่นความร้อนในประเทศไทย

โครงการพัฒนาดัชนีความร้อนและการประยุกต์ใช้ศึกษาคลื่นความร้อนในประเทศไทย
(Heat Index Development and its Application for Heat Wave Study in Thailand)

1. ที่มาและความสำคัญ
สภาพภูมิอากาศ มีอิทธิพลอย่างใกล้ชิดต่อการดำรงชีวิตประจำวันของมนุษย์ ซึ่งการควบคุมและรักษาสมดุลความร้อนระหว่างร่างกายและสิ่งแวดล้อมภายนอก นับเป็นกลไกที่สำคัญของการปฏิสัมพันธ์ โดยสภาพลมฟ้าอากาศที่ร้อนจัดและมีความชื้นสูง มักส่งผลกระทบโดยตรงต่อการระบายความร้อนออกจากร่างกายและระบบเมตาบอลิซึมซึ่งอาจล้มเหลวถึงขั้นเสียชีวิตได้ เป็นที่ประจักษ์กันโดยทั่วไปว่า สภาวะสุดขั้วของความร้อน (Thermal extreme) และสภาวะความรุนแรงของตัวแปรลมฟ้าอากาศ (Weather extreme) ทั้งที่เกิดจากความแปรปรวนตามธรรมชาติของระบบภูมิอากาศหรือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากกิจกรรมมนุษย์ สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ ต่อสุขภาวะของประชาชน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้สูงวัยและคนยากจน ซึ่งเป็นกลุ่มประชากรที่มีข้อจำกัดของความสามารถและศักยภาพในการปรับตัวต่อสภาวะรุนแรงดังกล่าว ทั้งนี้ คลื่นความร้อน (Heat wave) นับเป็นสภาวะสุดขั้วของความร้อนและสภาวะความรุนแรงของลมฟ้าอากาศที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพของประชาชน และสร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจและสังคมนับมูลค่ามหาศาล ตลอดจนเป็นสาเหตุหลักการเสียชีวิตของประชาชนในหลายประเทศ (Robinson, 2001; Koppe et al., 2004) ตัวอย่างเช่น คลื่นความร้อนครั้งรุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ที่เกิดขึ้นในทวีปยุโรปในช่วงฤดูร้อนของ ปี ค.ศ. 2003 ได้ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 70,000 คน (Robine et al., 2008) นอกจากนี้ ผู้เสียชีวิตในประเทศสหรัฐอเมริกาจากคลื่นความร้อนในช่วงระหว่างปี ค.ศ. 1992-2001 มีจำนวนที่สูงกว่าผู้เสียชีวิตจากอุทกภัย และจากพายุเฮริเคนรวมกัน (Global greenhouse warming, 2012)
หลักฐานทางวิทยาศาสตร์จากผลการศึกษาที่ผ่านมา ระบุว่า เหตุการณ์คลื่นความร้อนและสภาวะเครียดจากความร้อน (Thermal stress) ในช่วงหลังของศตวรรษที่ 20 มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในหลายภูมิภาคของโลก ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นควบคู่กับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลก (IPCC, 2007) Gaffen and Ross (1998) พบว่า ในช่วงฤดูร้อนของประเทศสหรัฐอเมริการะหว่างปี ค.ศ. 1949-1995 ความถี่ของสภาวะเครียดจากความร้อนของมนุษย์ในรูปดัชนีอุณหภูมิที่ร่างกายมนุษย์รู้สึกได้หรือ Apparent temperature ที่เกิดจากวันที่ร้อนจัดและมีความชื้นสูงผิดปกติ และคลื่นความร้อนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องหลายๆ วัน มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และมีความสัมพันธ์กับจำนวนผู้เสียชีวิตและเจ็บป่วยจากโรคที่เกี่ยวข้องกับความร้อน การวิเคราะห์ดัชนีความร้อน (Heat Index) จากข้อมูลอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ พบว่าคลื่นความร้อนในประเทศปากีสถานและบังคลาเทศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเช่นกันในรอบ 4-5 ทศวรรษที่ผ่านมา (Zahid and Rasul, 2010; Rajib et al., 2011)  นอกจากนี้ แบบจำลองทางภูมิอากาศ ยังบ่งชี้ว่า คลื่นความร้อนในศตวรรษที่ 21 จะทวีความรุนแรงและมีความถี่ของการเกิดเพิ่มขึ้น รวมทั้งมีระยะเวลาของการเกิดที่ยาวนานขึ้น ซึ่งสอดคล้องและเป็นไปตามสัดส่วนการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศ และสภาวะของระบบภูมิอากาศโลกที่มีความแปรปรวนเพิ่มขึ้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสมดุลความร้อนจากปรากฏการณ์เรือนกระจก (Meehl and Tebaldi, 2004) บนพื้นฐานของผลการศึกษาจำนวนมากในช่วงที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ต่างเห็นพ้องต้องกันว่า คลื่นความร้อนและสภาวะเครียดจากอากาศร้อน จัดเป็นปัจจัยคุกคามที่สำคัญจากสภาวะโลกร้อนที่มีผลต่อสุขภาวะและการดำรงชีวิตของมนุษย์ ซึ่งกลายเป็นประเด็นที่      ท้าทายในการกำหนดมาตรการตั้งรับและปรับตัว เพื่อช่วยยับยั้งผลกระทบและลดความสูญเสียทั้งชีวิตและทรัพย์สิน
สำหรับประเทศไทย ยังไม่มีหลักฐานการศึกษาที่บ่งชี้ถึงความรุนแรงและความถี่ของการเกิดคลื่นความร้อนและแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของสภาวะเครียดจากอากาศร้อนจัด แต่ข้อมูลจากการศึกษาของแสงจันทร์และคณะ (2553) และจากรายงานการสังเคราะห์และประมวลสถานภาพองค์ความรู้ด้านการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของไทย ครั้งที่ 1 แสดงถึงโอกาสเป็นไปได้สูงที่จะเกิดขึ้นในประเทศไทย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ ซึ่งเป็นตัวแปรหลักที่กำหนดการเกิดคลื่นความร้อนและสภาวะเครียดจากความร้อน มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในประเทศไทย โดยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในประเทศไทย นับว่ามีอัตราที่สูงกว่าค่าเฉลี่ยของโลก (อัศมน ลิ่มสกุลและคณะ, 2554) นอกจากนี้ ดัชนีอุณหภูมิที่ร่างกายมนุษย์รู้สึกได้ซึ่งคำนวณจากข้อมูลอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ ยังแสดงความเสี่ยงต่อสภาวะความเครียดจากความร้อนในประเทศไทย มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในรอบ 42 ปีที่ผ่านมา (แสงจันทร์และคณะ, 2553) ด้วยเหตุผลดังกล่าว ศูนย์วิจัยและฝึกอบรมด้านสิ่งแวดล้อม ได้เล็งเห็นความสำคัญของปรากฏการณ์คลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัด ซึ่งอาจกลายเป็นปัญหาสุขภาพของคนไทยและนักท่องเที่ยวชาวต่างชาติที่สำคัญภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ จึงริเริ่มโครงการพัฒนาดัชนีความร้อนเพื่อประยุกต์ใช้ศึกษาความแปรปรวนของคลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดในประเทศไทย เพื่อสร้างความรู้ความเข้าใจในประเด็นสำคัญให้กระจ่างเพื่อสนับสนุนการตัดสินใจเชิงนโยบาย การสร้างความตระหนักรู้แก่ประชาชน และการศึกษาต่อยอดในบริบทของผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อสุขภาพของประชาชน รวมทั้งการพัฒนาโปรแกรมประมวลผลดัชนีความร้อนอย่างง่ายสำหรับเจ้าหน้าที่ระดับปฏิบัติการของหน่วยงานส่วนท้องถิ่น เพื่อใช้เป็นเครื่องมือติดตามตรวจสอบและเตือนภัยล่วงหน้าในระดับชุมชนจากปรากฏการณ์คลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัด

2. วัตถุประสงค์ของการศึกษา
2.1 เพื่อพัฒนาดัชนีความร้อนที่เหมาะสมสำหรับติดตามตรวจสอบปรากฏการณ์คลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดในประเทศไทย
2.2 เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่และเวลาของดัชนีความร้อนในประเทศไทย
2.3 เพื่อพัฒนาระบบตรวจวัดอย่างง่ายในการศึกษาลักษณะความแปรปรวนและความรุนแรงของเหตุการณ์คลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดในพื้นที่วิกฤติ
2.4 เพื่อพัฒนาโปรแกรมประมวลผลดัชนีความร้อนอย่างง่ายสำหรับหน่วยงานส่วนท้องถิ่น

3. กรอบแนวคิดและขอบเขตการศึกษา
การศึกษานี้ อาศัยหลักคิดงานวิจัยเชิงบูรณาการที่กำหนดกรอบงานวิจัยเชิงประยุกต์ที่มุ่งเป้าการนำไปใช้ประโยชน์อย่างเป็นรูปธรรมและครบวงจร ซึ่งการศึกษาวิจัยครอบคลุมตั้งแต่การพัฒนาดัชนีความร้อนและองค์ความรู้ด้านคลื่นความร้อน และสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดในภาพรวมและระดับท้องถิ่นในแต่ละภาคของประเทศไทย ไปจนถึงการศึกษาวิจัยเชิงพื้นที่ในการนำดัชนีความร้อนที่พัฒนาขึ้นไปประยุกต์ใช้พัฒนาระบบตรวจวัดอย่างง่ายเพื่อวิเคราะห์กลไกและความแปรปรวนของปรากฏการณ์ดังกล่าวในชุมชนนำร่องที่มีระดับความเสี่ยงสูง ตลอดจนการพัฒนาโปรแกรมประมวลผลดัชนีความร้อนอย่างง่าย เพื่อเป็นเครื่องมือสำหรับหน่วยงานส่วนท้องถิ่นในการติดตามตรวจสอบและเตือนภัยคลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดในระดับชุมชน กรอบแนวคิดและวิธีการพัฒนาของดัชนีความร้อนหลายๆ ดัชนีที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบันและถูกแนะนำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศต่างๆ ถูกนำมาประยุกต์ใช้เป็นแนวทางในการพัฒนาดัชนีความร้อนสำหรับประเทศไทย โดยดัชนีความร้อนที่พัฒนาขึ้น จะคำนวณจากข้อมูลรายวันและรายชั่วโมงของตัวแปรทางภูมิอากาศ เช่น อุณหภูมิเฉลี่ย อุณหภูมิสูงสุด และความชื้นสัมพัทธ์ เป็นต้น ดัชนีความร้อนที่พัฒนาขึ้น จะถูกนำมาวิเคราะห์เพิ่มเติม เพื่อจัดทำ Heat Index Chart และประมาณระดับความรุนแรงสำหรับใช้เป็นเกณฑ์บ่งชี้ระดับความเสี่ยงและอันตรายจากคลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดสำหรับประเทศไทย

4. เป้าหมายและผลที่คาดว่าจะได้รับ
- ดัชนีความร้อนที่เหมาะสมสำหรับใช้ติดตามตรวจสอบคลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดในประเทศไทย
- แผนที่การเปลี่ยนแปลงของดัชนีความร้อนในแต่ละภาคของประเทศไทย
- ระบบตรวจวัดคลื่นความร้อนและสภาวะความเครียดจากอากาศร้อนจัดอย่างง่ายสำหรับชุมชน
- โปรแกรมประมวลผลดัชนีความร้อนสำหรับเจ้าหน้าที่ระดับปฏิบัติการของหน่วยงานส่วนท้องถิ่น

5. พื้นที่ศึกษา
- ประเทศไทย

6. ผู้รับผิดชอบโครงการ
- กลุ่มการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ศูนย์วิจัยและฝึกอบรมด้านสิ่งแวดล้อม กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม