การจราจรติดขัดในเมืองใหญ่ ไม่ได้ส่งผลเพียงแค่ทำให้ผู้คนเสียเวลาบนท้องถนนเท่านั้น แต่ผลการศึกษาล่าสุดระบุว่า ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์และท่อไอเสียของรถยนต์กำลังเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้อุณหภูมิในเมืองพุ่งสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ พัฒนาแบบจำลองทางฟิสิกส์ใหม่ที่ช่วยให้สามารถตรวจวัดได้ว่า การจราจรในแต่ละวันมีส่วนช่วยเพิ่มอุณหภูมิในเขตเมืองได้อย่างไร โดยใช้ข้อมูลการจราจรจริงจากเมืองแมนเชสเตอร์ ประเทศอังกฤษ และเมืองตูลูส ประเทศฝรั่งเศส มาเป็นตัวอย่างในการศึกษา
ผลการศึกษาพบว่า ความร้อนจากการจราจรทำให้ระดับอุณหภูมิอากาศจำลองสูงขึ้นประมาณ 0.16 องศาเซลเซียสในฤดูร้อน และพุ่งสูงถึง 0.35 องศาเซลเซียสในช่วงฤดูหนาว
ดร.เจิ้ง จงหัว ผู้นำการวิจัยและผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ข้อมูลสิ่งแวดล้อม ระบุว่า ในอดีตการวิจัยเรื่องความร้อนในเมืองมักพุ่งเป้าไปที่เรื่องของตัวอาคาร วัสดุก่อสร้าง และพื้นผิวที่ดินเป็นหลัก แต่แบบจำลองภูมิอากาศขนาดใหญ่มักละเลยความร้อนโดยตรงที่เกิดจากยานพาหนะ
ความร้อนส่วนเกินเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นจากความร้อนที่สะสมบนพื้นผิวถนนเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากพลังงานที่สูญเสียไปของรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเปลี่ยนพลังงานส่วนใหญ่ให้กลายเป็นความร้อนมากกว่าจะเป็นการเคลื่อนที่ โดยพลังงานความร้อนเหล่านี้จะถูกปลดปล่อยออกมาในระดับถนนผ่านทางเครื่องยนต์ ท่อไอเสีย ยางรถยนต์ และแม้กระทั่งระบบเบรก ซึ่งเป็นจุดที่ส่งผลกระทบต่อผู้คนในเมืองโดยตรง
สิ่งที่น่ากังวลคือ สิ่งปลูกสร้างในเมืองมักจะกักเก็บความร้อนนี้ไว้ โดยตึกสูงและอาคารต่าง ๆ จะทำหน้าที่เหมือนกำแพงที่ดักจับความร้อนให้อยู่ใกล้กับทางเดินเท้าและตัวบุคคลที่อาศัยอยู่ในพื้นที่นั้น
นอกจากนี้ การออกแบบผังเมืองยังมีผลอย่างมาก จากการศึกษาพบว่า ในเมืองตูลูสที่มีตรอกซอกซอยแคบและมีตึกหนาแน่น จะกักเก็บความร้อนจากการจราจรได้มากกว่าพื้นที่เปิดโล่งในแมนเชสเตอร์ เนื่องจากถนนที่แคบและอาคารที่บดบังจะขัดขวางการระบายความร้อนออกสู่บรรยากาศ
ความร้อนที่เกิดขึ้นที่ระดับถนนไม่ได้หยุดอยู่แค่ที่ริมฟุตบาท แต่ยังสามารถแทรกซึมผ่านผนังอาคารเข้าไปสู่พื้นที่ภายในบ้านและสำนักงานได้อีกด้วย ในแบบจำลองการจำลองพบว่า อุณหภูมิภายในอาคารในแมนเชสเตอร์เพิ่มขึ้นประมาณ 0.05 องศาเซลเซียส ขณะที่ในตูลูส อุณหภูมิภายในพุ่งสูงขึ้นถึง 0.27 องศาเซลเซียส
เมื่อความร้อนรั่วไหลเข้าไปในตัวอาคาร ทำให้เกิดการใช้พลังงานสูงขึ้น เนื่องจากเครื่องปรับอากาศและพัดลมต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อระบายความร้อนเหล่านั้นออกมา ซึ่งยิ่งเป็นการซ้ำเติมปัญหาเกาะความร้อนในเมือง (Urban Heat Islands) ให้รุนแรงขึ้น
ความร้อนเสริมจากการจราจรนี้ อาจดูเหมือนมีปริมาณเพียงเล็กน้อย แต่ผู้เชี่ยวชาญเตือนว่ามันสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมากในช่วงที่เกิดคลื่นความร้อนรุนแรง ตัวอย่างเช่นในช่วงคลื่นความร้อนเดือนกรกฎาคมปี 2022 ในอังกฤษ แบบจำลองแสดงให้เห็นว่าความร้อนจากรถยนต์ได้ผลักดันดัชนีความเครียดจากความร้อน ของมนุษย์ให้สูงเกินขีดจำกัดที่เป็นอันตรายยาวนานขึ้น
ดร.เจิ้ง อธิบายเพิ่มเติมว่า แบบจำลองใหม่นี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถจำลองได้ว่า ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากรถยนต์จะมีปฏิสัมพันธ์กับถนน อาคาร และบรรยากาศรอบข้างอย่างไร ซึ่งจะช่วยในการวางแผนเมืองในอนาคตได้แม่นยำขึ้น
หนึ่งในทางออกที่น่าสนใจคือการเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ไฟฟ้า (EVs) ซึ่งแบบจำลองพบว่า รถยนต์ไฟฟ้า สามารถเปลี่ยนพลังงานสะสมมาเป็นการเคลื่อนที่ได้ดีกว่า จึงปล่อยความร้อนสูญเสียสู่ถนนน้อยกว่ารถยนต์ใช้น้ำมันอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม ปริมาณรถยนต์บนท้องถนนก็ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญ แม้จะเป็นยานพาหนะที่สะอาดกว่าก็ตาม แต่ปริมาณการจราจรที่หนาแน่นย่อมหมายถึงการสะสมความร้อนที่เพิ่มขึ้น
หยวน ซุน นักวิจัยปริญญาเอกและผู้เขียนร่วม เน้นย้ำว่า “เราต้องการชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการพิจารณาระบบการขนส่ง เมื่อมีการวางแผนสำหรับการปรับตัวต่อสภาพภูมิอากาศ กลยุทธ์การลดความร้อนในเมือง และการเปลี่ยนผ่านสู่สังคมคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์”
แม้ว่าการศึกษานี้จะจำกัดอยู่ในเมืองเขตภูมิอากาศอบอุ่น แต่ข้อมูลเหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญในการเปลี่ยนวิธีที่นักวางผังเมืองมองปัญหาการจราจร โดยต้องคำนึงว่ารถติดไม่ใช่แค่เรื่องของควัน แต่คือเครื่องทำความร้อนขนาดใหญ่ที่กำลังเดินเครื่องอยู่กลางใจเมือง
ที่มา: Earth, Manchester, Phys