Page 58 - Climate

57

3. องค์ประกอบที่สำคัญของอากาศ
การศึกษาเกี่ยวกับอากาศนั้นจะศึกษาองค์ประกอบของอากาศทั้งหมด ซึ่งได้แก่

1) อุณหภูมิ ความร้อนของบรรยากาศ
2) ความกดอากาศ
3) ลม ทิศทาง และความเร็วลม
4) ความชื้นในอากาศ รวมทั้งหมอก เมฆ และน้ำฟ้า
ื้
ในการศึกษาเกี่ยวกับองค์ประกอบของอากาศนี้จะกระทำทั้งสถานีตรวจอากาศภาคพนดิน และการหยั่งอากาศ
ที่สูงขึ้นไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ (Troposphere)
3.1 อุณหภูมิ ความร้อนของบรรยากาศ
ู
3.1.1 รังสีจากดวงอาทิตย์ ความร้อนในโลกนั้นแทบจะพดได้ว่า เกือบทั้งหมดมาจากดวงอาทิตย์ ความ
ั
ุ
ร้อนนั้นเป็นส่วนหนึ่งของรังสีดวงอาทิตย์ ต้องเข้าใจก่อนว่าดวงอาทิตย์เป็นมวลอนหนึ่งซึ่งบริเวณผิวมีอณหภูมิสูงถึง
6,000 องศาเซลเซียส อณหภูมิขนาดนี้ทุกอย่างในโลกจะมีสภาพเป็นก๊าซเช่นเดียวกับที่ดวงอาทิตย์เป็นก๊าซ ซึ่งเปล่ง
ุ
พลังงานที่เป็นรังสีออกมาเรียกว่า รังสีอเลคโตรแมกนีติก (Electromagnetic Radiation) รังสีนี้แถบความถี่ต่างๆ
ิ
ปะปนกัน และเดินทางด้วยความเร็วค่อนข้างสม่ำเสมอ 300,000 กม.ต่อวินาที (186,000 ไมล์ต่อวินาที) ใช้เวลา
เดินทางจาก ดวงอาทิตย์มาถึงโลก (150 ล้าน กม.) 9 นาที
็
รังสีดวงอาทิตย์ประกอบด้วยรังสีแถบคลื่นสั้นมาก ได้แก่ รังสีเอกซ์ (X-rays) รังสีแกมมา (Gamma rays)
ุ
และรังสีอลตร้าไวโอเลต (Ultraviolet rays) รวมแล้วประมาณร้อยละ 9 ของรังสีดวงอาทิตย์ ถัดมาเป็นรังสีแสงสว่าง
(Light rays) เป็นรังสีให้ความสว่าง มนุษย์สามารถมองเห็นซึ่งมีอยู่ 7 แถบสี มีอยู่ประมาณร้อยละ 41 ที่เหลือร้อยละ 50

เป็นรังสีอนฟราเรดและรังสีความร้อน รังสีนี้เองที่ก่อให้เกิดความร้อนขึ้นแก่โลก อย่างไรก็ตามรังสีดวงอาทิตย์มีความถี่
ิ
สูงมาก หรือมีช่วงคลื่นสันมาก ซึ่งไม่มีผลต่ออณหภูมิของบรรยากาศโดยตรง
ุ
3.1.2 การกระจายของรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นโลก พลังงานจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นพลังงานอนมหาศาล
ั
ประมาณกันว่าพลังงานนี้ในลักษณะที่ตั้งฉากจะมีค่า 2 กรัมแคลอรี่ตารางเซนติเมตรต่อนาที ค่าของพลังงานดวงอาทิตย์

ื้
วัดเป็นหน่วยแลงเลย์ (Langley) (พลังงานแสงแดดที่โลกได้รับในแต่ละนาที นอกเขตบรรยากาศต่อพนที่ 1 ตาราง
เซนติเมตร ทำให้อณหภูมิของน้ำ 1 กรัมมีอณหภูมิสูงขึ้น 2 องศาเซลเซียส) ดังนั้นพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่ส่งออกมามี
ุ
ุ
ค่า 2 แลงเลย์ ต่อ 1 นาที ค่าพลังงานนี้เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศแล้วจะมีปริมาณน้อยกว่าที่กล่าวไว้ เพราะบรรยากาศ
ื่
เมฆ ฝุ่นละออง และสิ่งอนๆ ในบรรยากาศ ได้ดักและกางกั้นพลังงานเหล่านี้ออกไปบ้าง นอกจากนั้นเนื่องจากโลกมี
ทรงกลมและมีแกนเอยง ยังผลให้การกระจายไม่เป็นไปอย่างสม่ำเสมอด้วยเหตุผลสองประการคือ
ี
ื้
1) มุมที่รังสีดวงอาทิตย์ตกยังพนโลก บริเวณใกล้ศูนย์สูตร มุมรังสีดวงอาทิตย์ลงถึงพนโลกใน
ื้
ื้
ลักษณะตั้งฉาก หรือเกือบตั้งฉากตลอดเวลา เป็นเหตุให้รังสีดวงอาทิตย์ที่ลงถึงพนโลกมีความเข้มสูง ขณะเดียวกัน
บริเวณที่ใกล้ขั้วโลก ทำให้รังสีดวงอาทิตย์ลงถึงผิวโลกเป็นมุมเฉียง ขนาดของลำรังสีที่เท่ากัน ถ้าตกมายังพนที่ใน
ื้
ลักษณะเฉียง จะกระจายไปยังพนที่ซึ่งกว้างกว่า ทำให้ความเข้มของรังสีมีน้อยกว่าดังนั้น บริเวณใกล้ศูนย์สูตรจึงมี
ื้
อุณหภูมิสูงอยู่ตลอดเวลา ส่วนบริเวณใกล้ขั้วโลกอณหภูมิจะต่ำกว่า
ุ
ประเทศไทยโดยประมาณอยู่ระหว่างละติจูด 6 องศาเหนือ ถึง 20 องศาเหนือ นับว่าอยู่ใกล้

เส้นศูนย์สูตร ทุกๆ ส่วนของประเทศจะได้รับรังสีดวงอาทิตย์ตั้งฉากถึงปีละสองครั้ง ดังนั้นประเทศไทยจะได้รับความเข้ม
ของรังสีดวงอาทิตย์มาก ที่ว่ารังสีดวงอาทิตย์ตั้งฉากคือตอนเที่ยงวันจะเห็นดวงอาทิตย์อยู่ตรงศีรษะพอดี สำหรับ
ประเทศไทยนั้นถึงแม้ว่าเที่ยงวันจะไม่เห็นดวงอาทิตย์อยู่ตรงศีรษะทุกวันก็ตาม แต่ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงวัน
จะอยู่ไม่ห่างไกลกับตำแหน่งตรงศีรษะ