ในตอนที่แรกของชุด “ความละเอียดอ่อนของการเป็นตัวแทน” เราได้กล่าวถึง Radiation Shield ที่มีความหลากหลายและข้อควรพิจารณาหากต้องการเลือกใช้อุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิอากาศซึ่งกล่าวโดยรวมแล้วเป็นเรื่องของปัจจัยด้าน “อุปกรณ์และวิธีการตรวจวัด” ในตอนที่ 2 นี้เราจะพูดถึงปัจจัยภายนอกและสิ่งแวดล้อมที่ก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนของการตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ
ก่อนจะพูดถึงเรื่งแหล่งก่อความคลาดเคลื่อนของการตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้น จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความชื้นเสียก่อน จึงระสามารถทำความเข้าใจและออกแบบระบบตรวจวัดได้อย่างมีคุณภาพ
อุณหภูมิอากาศที่เรามักพูดถึงกันหากลงลึกถึงกายภาพ จริงๆแล้วคือพลังงานของ “แก๊ส”ในบรรยากาศที่ลอยฟุ้งอยู่ อนุภาคหรือโมเลกุลแก๊สที่เคลื่อนที่ไปมาจะปะทะเข้ากับบริเวณตรวจวัดของอุปกรณ์ พลังงานดังกล่าวจะถูกถ่ายเทไปยังอุปกรณ์ หากมีพลังงานสะสมมากในแก๊ส ตัวอุปกรณ์ก็จะได้รับพลังงานมากเข่นกัน หลักการตรวจวัดแปลงค่าพลังงานเหล่านี้แล้วออกมาเป็นหน่วยองศาต่างๆ เพื่อบอกว่าอากาศตอนี้พลังงานสูง หรือร้อนนั่นเอง
นอกจากแก๊สในบรรยากาศยังมีสิ่งอื่นๆอีกมากมาย เรียกรวมว่า Aerosol หรือละอองลอย อาจฟังดูไม่ค่อยเข้าใจ ในAerosol เป็นการเรียกรวมอนุภาคหรืออะไรก้ตามแต่ที่ไม่ใช่แก๊สแต่ฟุ้งกระจายหรือลอยอยู่ในอากาศ เช่น ไอน้ำ ฝุ่นละอองทุกขนาดทุกประเภท เกสรดอกไม้ สปอร์ของเห็ดฯลฯ แต่สิ่งที่เราจะกล่าวถึงในวันนี้คือ ความชื้นในอากาศ
ความชื้นในอากาศคือน้ำที่เรารู้จักกันแต่เป็นเศษเสี้ยวของน้ำขนาดเล็กมาก เล็กพอที่จะลอยอยู่ในอากาศได้ และด้วยการสั่งสมความรู้เรื่องสภาพอากาศของเราตั้งแต่โบราณกาล เป็นที่รรับรู้และยอมรับกันว่า “วัฏจักรของน้ำ” มีผลต่อสภาพอากาศหรือเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันกับบรรยากาศของโลกเราอย่างแยกไม่ออก
ด้วยเพราะโลกเรามีน้ำอยู่มาก และในอากาศก็มีไอน้ำหรือความชื้น แต่ใหญ่ใหญ่ใจความไม่ได้อยู่ที่ปริมาณ แต่เป็นคุณสมบัติทางความร้อนของน้ำ คือ น้ำมีความสามารถในการกักเก็บพลังงานมากกว่าแก๊สในบรรยากาศทั่วๆไป (ตัดแก๊สเรือนกระจกกลุ่มคาร์บอนไดออกไซต์ออกเนื่องจากสัดส่วนยังน้อย และจะมีการกล่าวถึงในส่วนต่อไป)
เมื่อน้ำในอากาศหรือความชื้นมีความสามารถในการกักเก็บพลังงานความร้อนไว้ได้ ฉะนั้นปริมาณความชื้นในอากาศที่มากหรือน้อย จึงส่งผลต่ออุณหภูมิของอากาศ และกลับกันความสัมพันนี้สลับกันไปมา ทั้งอุณหภูมิและความชื้นมีผลต่อกันในแบบสัมพัทธ์กัน
อย่างไรก็ตามเราจะสามารถทำการตรวจวัดหรือใช้ค่าการตรวจวัดเป็นตัวแทนของอุณหภูมิอากาศและความชื้นในอากาศได้เพียงช่วงเวลาหนึ่งและสถานที่หนึ่งเท่านั้น เพราะอากาศเป็นของไหล มีการไหลเวียนเปลี่ยนแปลงแทนที่กันตลอดเวลา ฉะนั้น ณพื้นที่หนึ่ง เวลาหนึ่งจะมีความสัมพันธ์เฉพาะตัวเกิดขึ้น
กระนั้นเราพอจะสังเกตหรือจับพฤติกรรมของอุณหภูมิและความชื้นได้จาก “กิจวัตรประจำวันของโลก” นั่นคือช่วงเวลาเช้า สาย บ่าย เย็น หัวค่ำ ดึก เช้ามืด โดยแต่ละช่วงเวลาจะมีอุณหภูมิและความชื้นที่แตกต่างกันออกไป จะขอยกตัวอย่างพื้นที่ในอุดมคติขึ้นมาให้เข้าใจบริบท ก่อนจะแยกบริทตามพื้นที่จริง
ตัวอย่างแรกตั้งต้นที่ตอนเช้าตรู่อากาศยังคงเย็นจากการคายความร้อนในตอนกลางคืนของวัสดุและสรรพสิ่ง สายขึ้นมาแสงแดดแรงขึ้นจากจากองศาที่โลกหมุนไปรับรังสีโดยตรงพลังงานความร้อนพาดผ่านทุกอย่างบนผิวโลก ตั้งแต่แก๊สในอากาศจนถึงพื้นผิว บรรยากาศเองพลังงานสูงขึ้น ไอน้ำในอากาศดูดซับความร้อนเอาไว้ พื้นผิวเริ่มร้อนขึ้น
ตกบ่ายผ่านพ้นช่วงที่แดดแรงที่สุดคือตอนเที่ยงวันทว่าความร้อนที่สะสมมาตั้งแต่เช้าเริ่มถูกคายออกมาทำให้ช่วงบ่ายร้อนกว่าตอนเที่ยง ล่วงไปถึงหัวค่ำแสงแดดหมดไปถึงช่วงที่ต้องคลายพลังงานของสรรพสิ่ง อากาศยังคงอบอุ่นอยู่ไปจนถึงดึกที่ความร้อนคลายออกเกือบหมดอากาศจึงเย็นลง และเย็นสุดในช่วงเช้ามืดก่อนจะได้รับแสงวันใหม่อีกครั้ง
นั่นเป็นตัวอย่างในอุดมคติ ในความเป็นจริงวัสดุที่เราใช้ การใช้พื้นที่ไม่ว่าจะเป็นอาคารหรือพื้นที่เพาะปลูก แหล่งน้ำ ตำแหน่งพิกัด และภูมิประเทศต่างล้วนมีผลต่ออุณหภูมิและความชื้นทั้งสิ้นตัวอย่างเช่น ในพื้นที่ที่มีป่าจำนวนมาก ซึ่งป่าเป็นพื้นที่ที่สามารถดูดซับความร้อนจากแางแดดได้ และลดความร้อนของตนเองด้วยการคายน้ำ ทำให้มีไอน้หรือความชื้นในปริมาณมาก ฉะนั้นแม้จะมีช่วงกลางวันที่ยาวนานอย่างฤดูร้อน พื้นที่ดีงกล่าวก็จะไม่ร้อนมาก เนื่องจากมีต้นไม้ที่ดูดเอาพลังงานแสงไปใช้ และปล่อยไอน้ำ จริงอยู่ที่ไอน้ำเก็บความร้อนได้ดีแต่เมื่อมีปริมาณมากๆในพื้นที่หนึ่งก็หมายความว่าพื้นที่นั้นมีตัวช่วยดูซับความร้อนจำนวนมาก
กลับกันหากพื้นที่ไม่มีป่าแต่มีไอน้ำสูงในอากาศอย่างพื้นที่ชายฝั่งทะเล หากวันไหนร้อนมากไปน้ำในอากาศก็มาก ทั้งยังเป็นไอน้ำที่เก็บพลังงานไว้มาก อากาศจึงมีลักษณะร้อนอบอ้าว
ปูเรื่องไปยาวทีนี้กลับเข้ามาเรื่องของเรา จากที่เราพอทราบแล้วว่าพื้นที่ไหนที่มีไอน้ำมากจะมีผลต่ออุณหภูมิของอากาศ ฉะนั้น การจะวิเคราะห์และพิจารณาความคลาดเคลื่อนที่อาจมีผลต่อระบบตรวจวัดอุณหภูมิอากาศของเรา จึงต้องมองหา “แหล่งก่อความร้อนและแหล่งน้ำ”
แหล่งก่อความร้อน
หากเราทำการตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ สิ่งแรกที่ต้องพิจารณาคือ “วัตถุประสงค์ของการตรวจวัดนั้น” ตามด้วย “แหล่งก่อความร้อน” เนื่องจากไม่ว่าจะต้องการวัดในบริบทใดแหล่งก่อความร้อนจะเป็นปัจจัยที่การตรวจวัดอุณหภูมิอากาศเกิดความคลาดเคลื่อน
สิ่งแรกที่ควรพิจารณาคือมองหาแหล่งก่อความร้อนรอบๆอุปกรณ์ตรวจวัด จะจัดทำเป็นตารางพื้นที่ รัศมีอย่างไรก็ได้ แต่ข้อมูลที่นำไปใช้ได้คือมีแหล่งก่อความร้อนกี่แห่ง ขนาดเป็นอย่างไร ตั้งอยู่ระยะห่างจากอุปกรณืวัดเท่าใด ในทิศทางใด โดยเฉพาะเป็น”วัสดุ”อะไร เนื่องจากวัสดุแต่ละชนิดมีคุณสมบัติในการกักเก็บและคายความร้อนแตกต่างกัน เช่นหลังคากระเบื้อง กับหลังคาสังกะสี หรือพื้นปูน กับพื้นหญ้า เป็นต้น
เมื่อเรามีแผนผังรอบๆพื้นที่อุปกรณ์กรตรวจวัดแล้ว ในขั้นต้นเราจะสามารถประเมินได้ว่าสิ่งใดในบริเวณนั้นจะมีความร้อนมากที่สุดไปจนถึงน้อยที่สุด และเก้บข้อมูลเหล่านี้ใช้ในการพิจารณาระบบตรวจวัดต่อไป หรือ หากมองมุมกลับกันการติดตั้งระบบตรวจวัดดังกล่าวถือเป็นการตรวจวัด “ตามบริบทที่เป็นอยู่” กล่าวคือ จะได้กรณีศึกษาการตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศด้วยสิ่งแวดล้อมตามที่เราเก็บข้อมูล อาจมีการแบ่งเป็นพื้นที่แล้ว จัดเปอร์ดเซ็นต์ว่า หากมีพื้นที่คอนกรีต…% หรือมีพื้นที่ร่มเรา…% จะทำให้พื้นที่นั้นมีอุณหภูมิเท่าใด เป็นต้น
แหล่งน้ำ
เหตุที่เฉพาะเจาะจงว่าเป็นแหล่งน้ำ เนื่องจากพื้นที่ที่ก่อไอน้ำหรือความชื้นในอากาศได้ปริมาณมากและดีที่สุดก็คือแหล่งน้ำ แม้การออกแบบระบบตรวจวัดจะขึ้นกับวัตถุประสงค์ด้านขนาดพื้นที่ของการเป็นตัวแทน แต่หากมีแหล่งน้ำอยู่ใกล้ ระดับที่มองเห็นได้จำเป็นจะต้องบันทึกไว้ในข้อมูลสิ่งแวดล้อมรอบๆพื้นที่อุปกรณ์ตรวจวัด
หลักใหญ่ใจความสำคัญของการบันทึกแหล่งน้ำในฐานข้อมุลเพื่อการวิเคราะห์เนื่องจากว่าการระเหยของน้ำมีผลต่ออุณหภูมิอากาศในบริเวณนั้น หากต้องใช้ข้อมูลว่าเป็นตัวแทนของพื้นที่บริเวณกว้าง จะเกิดความคลาดเคลื่อนสูง ตัวอย่างเช่น ทำการติดตั้งอุปกรณ์ซึ่งมีแหล่งน้ำอยู่ใกล้ทำการตรวจวัดค่าอุณหภูมิความชื้นได้ค่าหนึ่ง แล้วไปนำแจ้งกับผู้ที่อยู่ในพื้นที่ห่างไกลซึ่งแห้งแล้งว่า พื้นที่นั้นมีความชื้นสูง แน่นอนว่าข้อมุลดังกล่าวผิดบริบทและใช้ไม่ได้เลยสำหรับคนอีกกลุ่ม
และเช่นกันหากมองในมุมว่า “พื้นที่ที่มีแหล่งน้ำอยู่ใกล้จะมีบรรยากาศอย่างไร” จะสามารถใช้ข้อมูลได้ในทันที แต่มีข้อจำกัดอยู่ว่า หากขนาดของแหล่งน้ำ ลักษณะของพื้นที่โดยรวม และระยะของการติดตั้งอุปกรณ์ต่างออกไปในพื้นที่อื่น ก็จะไม่สามารถใช้ข้อมูลเดียวกันได้
จะเห็นได้ว่าท้ายที่สุดการจะสร้างระบบตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศต้องตั้งต้นที่วัตถุประสงค์ ก่อนจะทำการสำรวจพื้นที่และเก้บข้อมูลว่าในพื้นที่นั้นมีแหล่งก่อความร้อนและแหล่งน้ำหรือไม่อย่างไร เพื่อว่ากระบวนการตรวจสอบซ้ำและการวิเคราะห์หลังจากนั้นจะไม่สูญเปล่า หรือต้องทำงานหลายต่อหลายรอบและใช้ข้อมูลไม่ได้
กระแส Iot ช่วงนี้กำลังมาแรงมีหลักสูตรเต็มไปหมด ทว่าเป็นไปในทางเทคนิคสำหรับการตั้งต้นนำอุปกรณ์มาประกอบรวมกันทำให้ได้ แต่สำหรับเราที่ได้มีโอกาสลงลึกถึงความละเอียดอ่อนและความมีนัยสำคัญของแต่ละขั้นตอน จึงอยากจะสื่อสารออกไปว่า Iot เป็นเครื่องมือที่ดี แต่มันก็ยังเป็นเครื่องมือ สิ่งสำคัญคือกระบวนการคิดวิเคราะห์ที่เกิดขึ้น เป็นไปตามบริบทของงานที่กำลังทำอยู่หรือไม่
จากการเดินทางลงพื้นที่ได้พบปะผู้คนหลากหลายวงการ ตั้งแต่ระดับผู้บริหาร ระดับปฏิบัติการ ผู้เล่นทั่วไป ผู้เล่นหน้าใหม่ ฯลฯ พบว่ายังมีช่องว่างทางความคิดอีกมากที่สามารถส่งเสริมและผลักดันให้ไปได้ไกลกว่านี้ได้
