Page 10 - ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
P. 10
10
8. การส่งผ่านพลังงานของบรรยากาศ (Transmissivity of the Atmosphere)
คลื่นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าบางช่วงคลื่นส่งผ่านบรรยากาศได้โดยง่าย ในขณะที่บา งส่วนถูกกักไว้ ความสามารถ
ของบรรยากาศที่ยอมให้พลังงานการแผ่รังสีส่งผ่าน เรียกว่า Transmissivity ค่าเฉลี่ยของ Transmissivity ของ
บรรยากาศในขณะที่ปราศจากเมฆแปรตามความยาวคลื่น แก๊สในบรรยากาศดูดซับพลังงานรังสีได้ในบางช่วงคลื่น
และยอมให้พลังงานรังสีในบางช่วงคลื่นส่ งผ่านไป รูปที่ 11 กราฟแสดงค่าการส่งผ่านของพลังงานรังสีในแต่ละช่วง
คลื่น โดยที่ความยาวคลื่น (เมตร) แสดงในแกนนอนทางตอนบนของกราฟและจ านวนเปอร์เซ็นต์ของการส่งผ่าน
พลังงานรังสีของบรรยากาศแสดงในแกนตั้ง
รูปที่ 11 Transmissivity of the Atmosphere and the Spectral Range of Five Main Sensors on the
Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)
บรรยากาศเป็นเสมือนสิ่งทึบแสงส าหรับรังสี คลื่นสั้นซึ่งมีพลังงานมากเช่น อ ลตราไวโอเลต แกมมา และ
ั
เอ็กซ์เรย์ ทั้งนี้เพราะบรรยากาศดูดซับพลังงานเหล่านี้ไว้ ตัวอย่างที่พบโดยทั่วไปของปรากฏการณ์เหล่านี้เช่น การดูด
ซับรังสีคลื่นสั้นของโอโซนในบรรยากาศ ซึ่งโอโซนเป็นแก๊สในบรรยากาศดูดซับพลังงานรังสีที่มีความยาวคลื่นต่่า
กว่าประมาณ 0.3 um ได้เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ ถ้าหากบรรยากาศของโลกปราศจากชั้นโอโซน พลังงานรังสี
คลื่นสั้นเหล่านี้ส่งถึงพื้นโลก และเป็นไปไม่ได้เลยที่สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะด ารงชีพอยู่ได้
บรรยากาศยังดูดซับพลังงานในแถบความยาวคลื่นในบางช่วงคลื่นโดยเฉพาะ (specific wavelength
bands) ได้อีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงคลื่นอินฟราเรดและไมโครเวฟ ใน ย่านที่ถูกดูดซับโดยแก๊สใน
บรรยากาศที่ปรากฏในแถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นเรียกว่า Absorption bands ในรูปที่ 11 แถบคลื่นพลังงาน
แม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกดูดซับแสดงด้วยค่าการส่งผ่านที่ค่อนข้างต่ า ตามแนวแถบของคลื่นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกดูด
ซับนั้นอาจมีบาง ช่วงคลื่นที่บรรยากาศท่าตัวเสมือนสื่อโปร่งใสยอมให้คลื่น เหล่านั้นทุละผ่านออกไปเรียกว่า
Atmospheric windows ในรูปที่ 11 แสดงด้วยค่าการส่งผ่าน (Transmission values) ที่สูงที่สุดยังพบว่าภายใน
ช่วงคลื่น Visible พบว่าเป็นบริเวณที่พลังงานของดวงอาทิตย์ออกสู่บรรยากาศได้มากที่สุด ในวันที่ท้องฟ้าปราศจาก
เมฆพลังงานรังสีช่วง คลื่น Visible จากดวงอาทิตย์ส่งผ่านบรรยากาศได้อย่างอิสระโดยไม่ได้ถูกดูดซับจากแก๊สใน
บรรยากาศ ในขณะเดียวกันในช่วงคลื่นอินฟราเรดก็มีลักษณะเช่นเดียวกัน คือ มีบางช่วงที่สามารถ ทะลุออกไปจาก
บรรยากาศได้ ช่วงคลื่นอินฟราเรดนี้มีส่วนส่าคัญอย่างมากต่อ Remote Sensing ทั้งนี้เพราะช่วงคลื่นเหล่านี้
เกิดขึ้นเช่นเดียวกับการแผ่พลังงานรังสีออกของพื้นผิวโลกซึ่งพลังงานความร้อน (Thermal energy) ที่แผ่รังสีจาก
โลกทะลุผ่านบรรยากาศ และเข้าสู่อวกาศที่ซึ่งมีเครื่องตรวจวัดพลังงานการแผ่รังสีตรวจจับพลังงานในส่วนนี้
