Page 3 - อุตุนิยมวิทยาเพื่อการบิน1

2

1. โครงสร้างบรรยากาศ (The structure of the atmosphere)

้
ดังได้กล่าวในบทนาไว้ว่า บรรยากาศแผ่สูงจากพืนผิวโลกขึนไปประมาณ 1,000 กม. เหนือ
้
่
้
้
้

ระดับนาทะเล แต่ไม่ได้เนนถึงปริมาณของแก๊สทีมีจ านวนนอยมาก ณ ความสูงนั้นความอัดตัวของอากาศ
้
้
(Air compresses) และผลของแรงโนมถ่วงในบรรยากาศนั้นมีมากบริเวณใกล้กับพืนผิวโลก ทั้งค่าความ
่
้
หนาแนน และความกดอากาศ จึงมีอยู่มากในชั้นบรรยากาศระดับต าๆ ประมาณ 2-3 กม. ในขณะทียิ่งสูงขึน
่
่
้
ไปค่าทั้งสองนีจะยิ่งลดนอยลงไปเรื่อยๆ
้
่
ผลจากค่าความอัด (Compression) นี ท าให้ประมาณครึงหนึงของมวลของบรรยากาศอยู่ทีความสูง
้
่
่
5.6 กม. (ประมาณ 18,000 ฟต) และมากกว่า 99% อยู่ภายในความสูง 40 กม. และที ระดับสูง 100 กม.
่
ุ
อากาศยิ่งเบาบางกล่าวได้ว่าเกือบจะเปนสูญญากาศในระดับสูงๆ ขึนไปประมาณ 700 กม. อุปกรณ์ทีใช้ในการ
้
่
็
ตรวจสภาพอากาศ ดาวเทียมตรวจอากาศ (Weather sattelite) หรือที่เรียกว่า Weather watchers in space
็
ซึ่งค่อนข้างจะเปนอิสระจากแรงดึงดูดของบรรยากาศ
ั
็
ในวิชาอุตุนิยมวิทยานั้นวัดค่าความกดเปน มิลลิบาร์ (Millibar : mb) ในปจจุบันเปลี่ยนเปนเฮกโต-
็

ปาสคาล (hPa) ความกดมาตรฐาน ณ ระดับนาทะเลปานกลางมีค่าเท่ากับ 1013.2 mb ความกดนีเกิดจาก
้
้
่
้
่

้
่
นาหนักของบรรยากาศทีอยู่ข้างบนนั่นเอง และความกดนีเองทีใช้ดันล าปรอททีมีความสูง 760 มม. ได้ ส าหรับ
่
ค่าความกดโดยทั่วๆ ไป ณ ความสูงทีก าหนดในบรรยากาศนั้น ในขณะที่ความกดและความหนาแนนของ
่
่
้
บรรยากาศลดลงอย่างรวดเร็ว ตามความสูงทีเพิ่มขึน โครงสร้างของอุณหภมิในแนวดิ่งของบรรยากาศเปนสิ่ง
็
ู
ทีไม่ง่ายในการศึกษานัก ในปลายศตวรรษที19 นั้น ดูเหมือนว่าจะมีเหตุผลทีท าไห้เชือว่า การลดลงของ
่
่
่
่
อุณหภมิตามความสูงนั้นควรจะควบคู่ไปกับการลดลงของความกด ณ ขอบนอกสุดของบรรยากาศ (Outer
ู
ี
limit of the atmosphere) และก่อนที่จะถึงปลายปของศตวรรษที่ 19 นั้น ได้มีนักอุตุนิยมวิทยาผู้บุกเบิกชาว
่
่
ฝรั่งเศสชือ TEISSERENCE DE BORT ได้ค้นพบสิ่งมหัศจรรย์ยิ่งสิ่งหนึงในประวัติศาสตร์ คือ เขาพบว่า
่
ู
้
อุณหภมิของอากาศนั้นไม่ได้ลดลงอย่างต่อเนืองตามความสูงที่เพิ่มขึนไปจนถึงส่วนปลายสุดของบรรยากาศ
้
่
่
ดังที่เคยเชือกันในยุคก่อนๆ ซึงข้อมูลนีได้จากการส ารวจโครงสร้างบรรยากาศของเขาโดยใช้บอลลูนตรวจ
้
่
อากาศทีติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์แบบจดบันทึกขึนไปด้วย 8 มิถุนายน ค.ศ.1898 เขาได้รับผลการตรวจวัด
่
็
ู
ู
อุณหภมิเปนครั้งแรกว่าค่าอุณหภมินั้นจะลดลงตามความสูงเพียงระยะ 11.8 กม. เท่านั้นหลังจากทีส่งบอลลูน
ขึนไปถึง 13 กม. ซึ่งข้อมูลที่ได้ในครั้งนีเปนข้อมูลทีผิดพลาดตามแนวความคิดของ DE BORT แล้ว ณ ระดับ
็
้
้
่
ู
13 กม. อุณหภมิของอากาศควรจะลดลงอยู่ ความผิดพลาดครั้งนีพอสรุปได้ว่าเกิดจากเครื่องมือที่ใช้ตรวจวัด
้
ี
นั่นเอง อย่างไรก็ตาม DE BORT ก็ยังคงท างานของเขาต่อไป และในป ค.ศ.1902
้
ู
เขาพบว่าอุณหภมิของอากาศนั้น ลดลงตามส่วนสูงไปจนถึงระดับความสูง 14 กม. ทั้งนีโดยส่งบอลลูน
้
่
ู
ตรวจอากาศขึนไป 206 เครืองและ 74 เครือง ตรวจวัดได้ที่ 14 กม. จากข้อมูลนีเปนสิ่งยืนยันได้ว่าอุณหภมิ
่
็
้
่
ลดลงตามความสูงจริงถึงระดับ 14 กม. ซึงอยู่เหนือระดับ 11.8 กม. ในการส ารวจครั้งแรกๆ ดังนั้นจึงคาดว่า
เหนือระดับ 14 กม. ขึนไปอุณหภมิอาจจะเพิ่มตามความสูงก็ได้ และจากการส ารวจของ DE BORT ก็พิสูจน ์
้
ู
ได้ว่าเปนเช่นนั้นจริง ดังนั้นเขาจึงได้ตั้งชื่อชั้นบรรยากาศทีมีอุณหภมิเพิ่มตามความสูงนีว่า สตราโตเฟยร์
้
ี
่
ู
็
้
(Stratosphere) ในป ค.ศ.1908 (การส ารวจดังกล่าวได้กระท าในละติจูดกลางขึนไป)
ี
่
็
่
่
ในปจจุบันชั้นบรรยากาศหลักๆ ในระดับต าๆ นั้นถูกแบ่งเปน 2 ชั้นคือ ชั้นทีต าที่สุดเรียกว่าโทรโพสเฟยร์
ั
ี
(Troposphere) โดยเฉลี่ยแล้วอุณหภมิจะลดลงตามความสูง และชั้นเหนือขึ้นไปเรียกว่า ชั้นสตราโตเฟยร์
ี
ู
่
่
(Stratophere) ซึงอุณหภมิไม่ได้ลดลงตามความสูง ส าหรับรายละเอียดของข้อมูลทีเกี่ยวกับโครงสร้างของ
ู