บรรยากาศ

Atmosphere

อากาศที่ห่อหุ้มโลกเราอยู่ มีส่วนประกอบที่สำคัญคือ ก๊าซชนิดต่างๆ ไอน้ำ ฝุ่นละออง

แรงดึงดูดของโลกเป็นปัจจัยสำคัญ ที่ทำให้บรรยากาศมีความกดดัน และความหนาแน่นสูง ที่ระดับน้ำทะเล เมื่อสูงขึ้นไปความกดดัน และความหนาแน่นของบรรยากาศจ ะลดลงตามลำดับ

การเกิดชั้นบรรยากาศโลก

• 4,500 ล้านปี เศษฝุ่นผง หิน ถูกแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ทำให้มาเกาะกลุ่มกันชนกันจนกลายเป็นรูปร่างของดาวเคราะห์ที่เรียกว่า โลก

• เริ่มแรกมีไฮโดรเจน H₂ และ ฮีเลียม He ในชั้นบรรยากาศ

• เปลือกโลกมีภูเขาไฟอยู่จำนวนมาก เมื่อเกิดการประทุ ก็ได้ปล่อย คาร์บอนไดออกไซด์ CO₂ , ไนโตรเจน N ,ไอน้ำและแก็สอื่นๆขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ

• เมื่อโลกเย็นตัวลง ไอน้ำควบแน่นกลายเป็นฝน เอาคาร์บอนไดออกไซด์ละลายปนไปกับน้ำ สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ algae ใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในสังเคราะห์แสงแล้วเปลี่ยนเป็นออกซิเจนออก O₂ มาเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

ชั้นของบรรยากาศ

• Troposphere : ไม่เกิน 12 Km อุณหภูมิจะลดลงเมื่อสูงขึ้น มีความหนาแน่นของอากาศสูงที่สุด เกิดพายุ เมฆ ฝน หิมะ และเป็นชั้นที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิต

• Stratosphere : 12-50 Km อุณหภูมิค่อยๆสูงขึ้นตามระดับความสูง มีโอโซน O₃ อยู่มาก ช่วยดูดกลืนรังสียูวี

ชั้นของบรรยากาศ

• Mesosphere : 50-80 Km อุณหภูมิลดลงตามระดับความสูง หากมีวัตถุแปลกปลอมเข้ามาจะถูกเผาไหม้ที่ชั้นนี้

• Thermosphere : 80-700 Km อุณหภูมิเพิ่มตามระดับความสูงจนถึง 1,700 °C อากาศแตกตัวเป็นประจุไฟฟ้า(ไอออน) สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้

ชั้นของบรรยากาศ

• Exosphere : 700-1,200 Km จุดเริ่มต้นของอวกาศ บรรยากาศเบาบางมากจบแทบไม่มีอนุภาคอากาศ

อุณหภูมิอากาศ

• ความร้อนที่ผิวโลก ส่วนหนึ่งมาจากพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์ที่มีทั้งพลังงานส่วนที่เป็นคลื่น และพลังงานส่วนที่เป็นความร้อน

• แสงสว่างเกือบทั้งหมดที่ตกกระทบผิวโลกจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน

• ดังนั้น พลังงานความร้อนทั้งหมดที่ผิวโลก จึงมีสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ส่งมายังโลก

• อากาศมีอุณหภูมิสูงสุดในช่วง 14.00-16.00 น. เนื่องจากความร้อนสะสมจากดวงอาทิตย์ตั้งแต่พระอาทิตย์ขึ้น

• อากาศมีอุณหภูมิต่ำสุดในช่วง 05.00-06.00 น. มีการคายความร้อนจากพื้นดินและเย็นตัวลงหลังจากพระอาทิตย์ตก

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศ

• ลักษณะผิวโลกที่แตกต่างกัน เช่น พื้นดิน พื้นน้ำ พื้นทราย

• สภาพแวดล้อมที่ต่างกัน เช่น บริเวณป่าไม้ บริเวณทะเลทราย บริเวณหุบเขา

• สภาพทั่วไปของบรรยากาศ เช่น มีเมฆมาก อัตราเร็วลม

• ละติจูด บริเวณที่แสงอาทิตย์ตกกระทบ

• ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และทิศทางของลม

ความกดอากาศ

คือ น้ำหนักของอากาศที่กดทับเหนือบริเวณนั้นๆ มีหน่วยเป็น พาสคาล pa หรือ นิวตันต่อตารางเมตร (N/m²)

อากาศมีแรงดัน จะกระทำต่อวัตถุทุกทิศทาง

ยิ่งระดับสูงจากระดับน้ำทะเลขึ้นไปความกดอากาศจะยิ่งลดลง

สูตรการคำนวณหาแรงดัน

บารอมิเตอร์แบบปรอท

แรงดันอากาศจะดันให้ระดับปรอทในหลอดแก้วสูงขึ้นหรือลดต่ำลงตามขนาดของแรงดันอากาศขณะนั้น

เครื่องมือวัดความกดอากาศ

1. บารอมิเตอร์แบบปรอท

2. แอนิรอยด์บารอมิเตอร์

3. บารอกราฟ

ลม Wind

เกิดจากการเคลื่อนที่ของอากาศ โดยอากาศจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่อุณหภูมิต่ำไปยังบริเวณที่อุณหภูมิสูงกว่า หรือ เคลื่อนที่จากบริเวณความกดอากาศสูงไปยังความกดอากาศต่ำ

อัตราเร็วลม Wind speed

• ความกดอากาศสองบริเวณต่างกัน

• ระยะห่างระหว่างสองบริเวณ

• ลักษณะของพื้นที่ที่ลมเคลื่อนที่

เครื่องมือวัดทิศทางและความเร็วลม

ศรลม : วัดทิศทางลม

แอนนิโมมิเตอร์ : วัดความเร็วลม