บรรยากาศ
หน่วยที่ 1 อากาศที่ห่อหุ้มโลก
1. ความสำคัญของบรรยากาศ

บรรยากาศ(Atmosphere) หมายถึง อากาศที่อยู่รอบตัวเราและห่อหุ้มโลกไว้ทั้งหมด

อากาศ(Weather) หมายถึง บรรยากาศบริเวณใกล้ผิวโลก และที่อยู่รอบๆ ตัวเรา


ความสำคัญของบรรยากาศ

· ช่วยทำให้เกิดกระบวนการต่างๆ ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต

· ช่วยปรับอุณหภูมิของโลกให้พอเหมาะกับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต

· ช่วยกรองรังสีอัลตราไวโอเลต

· ป้องกันอนุภาคต่างๆ ที่มาจากนอกโลก

· ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศ
2. ส่วนประกอบของอากาศ

อากาศแห้ง คือ อากาศที่ไม่มีไอน้ำผสมอยู่เลย

อากาศชื้น คือ อากาศที่ไอน้ำผสมอยู่

1. ส่วนประกอบของอากาศแห้ง



ส่วนประกอบของอากาศชื้นจะเปลี่ยนแปลงไปตามสถานที่ เช่น ชายทะเล ภูเขา ป่าไม้ ชุมชน พื้นที่อุตสาหกรรม

3. การแบ่งชั้นบรรยากาศ

· การแบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้อุณหภูมิเกณฑ์ แบ่งได้ 5 ชั้น

1. โทรโพสเฟียร์(Troposphere) สูงจากพื้นดินสูงขึ้นไป 10 กิโลเมตร มีลักษณะดังนี้

· มีอากาศประมาณร้อยละ 80 ของอากาศทั้งหมด

· อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 6.5 ๐C ต่อ 1 กิโลเมตร

· มีความแปรปรวนมาก เนื่องจากเป็นบริเวณที่ไอน้ำ เมฆ ฝน พายุต่างๆ ฟ้าแลบฟ้าร้องและฟ้าผ่า

2. สตราโทสเฟียร์(Mesosphere) อยู่สูงจากพื้นดิน 10-50 กิโลเมตร มีอากาศเบาบาง มีเมฆน้อยมาก เนื่องจากมีปริมาณไอน้ำน้อยอากาศไม่แปรปรวน เครื่องบินบินอยู่ในชั้นนี้ มีแก๊สโอโซนมาก ซึ่งอยู่ที่ความสูงประมาณ 25 กิโลเมตร ช่วยดูดกลืนรังสีอัตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ไว้บางส่วน

3. มีโซสเฟียร์(Mesosphere) สูงจากพื้นดินประมาณ 50-80 กิโลเมตร อุณหภูมิลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นสุดเขตของบรรยากาศชั้นนี้เรียกว่า มีโซพอส ซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ -140 ๐C เป็นบรรยกาศชั้นที่ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรรอบโลก

4. เทอร์โมสเฟียร์(Thermosphere) อยู่สูงจากพื้นดินประมาณ 80-500 กิโลเมตร ดาวตกและอุกาบาตร จะเริ่มลุกไหม้ในบรรยากาศชั้นนี้ อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 80-100 km จากนั้นอุณหภูมิจะค่อยๆ ลดลง โดยทั่วไป อุณหภูมิจะอยู่ในช่วง 227-1,727 ๐C บรรยากาศชั้นนี้มีความหนาแน่นของอนุภาคต่างๆ จางมาก แต่แก๊สต่างๆ ในชั้นนี้จะอยู่ในลักษณะที่เป็นอนุภาคที่ประจุไฟฟ้าเรียกว่า ไอออน สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุบางความถี่ได้ เรียกชื่ออีกอย่างหนึ่งว่า ไอโอโนสเฟียร์(Ionosphere)

5. เอกโซสเฟียร์(Exosphere) อยู่ในระดับความสูงจากผิวโลก 500 กิโลเมตรขึ้นไป ไม่มีแรงดึงดูดของโลก ดาวตกและอุกบาตรจะไม่ลุกไหม้ในชั้นนี้ เนื่องจากมีแก๊สเบาบางมาก จนไม่ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของบรรยากาศ
· การแบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้สมบัติทางอุตุนิยมวิทยาเป็นเกณฑ์

1. บริเวณที่มีอิทธิพลของความฝืด อยู่สูงจากผิวโลกประมาณ 2 กิโลเมตร
2. โทรโพสเฟียร์ชั้นกลางและชั้นบน อุณหภูมิชั้นนี้จะลดลงอย่างสม่ำเสมอตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น
3. โทรโพสเฟียร์ อยู่ระหว่างโทรโพสเฟียร์และสตราโทสเฟียร์
4. สตราโตสเฟียร์ มีลักษณะอากาศเหมือนกับสตราโทสเฟียร์ที่แบ่งโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์
5. บรรยากาศชั้นสูง เป็นชั้นที่อยู่เหนือสตราโตสเฟียร์ถึงขอบนอกสุดของบรรยากาศ

หน่วยที่ 2 สมบัติของอากาศ
1. ความหนาแน่นของอากาศ
ความหนาแน่นของอากาศ คือ อัตราส่วนระหว่างมวลกับปริมาตรของอากาศ
Ø ที่ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลต่างก้น อากาศจะมีความหนาแน่นต่างกัน
Ø เมื่อระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของอากาศจะลดลง
Ø ความหนาแน่นของอากาศจะเปลี่ยนแปลงตามมวลของอากาศ อากาศที่มวลน้อยจะมีความหนาแน่นน้อย
Ø อากาศที่ผิวโลกมีความหนาแน่นมากว่าอากาศที่อยู่ระดับความสูงจากผิวโลกขึ้นไป เนื่องจากมีชั้นอากาศกดทับผิวโลกหนากว่าชั้นอื่นๆ และแรงดึงดูดของโลกที่มีต่อมวลสารใกล้ผิวโลก

2. ความดันของอากาศ
ความดันของอากาศหรือความดันบรรยากาศ คือ ค่าแรงดันอากาศที่กระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่รองรับแรงดันนั้น
เครื่องมือวัดความดันอากาศ เรียกว่า บารอมิเตอร์
เครื่องมือวัดความสูง เรียกว่า แอลติมิเตอร์
ความสัมพันธ์ระหว่างความดันอากาศกับระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล สรุปได้ดังนี้
1. ที่ระดับน้ำทะเล ความดันอากาศปกติมีค่าเท่ากับความดันอากาศที่สามารถดันปรอทให้สูง 76 cm หรือ 760 mm หรือ 30 นิ้ว

2. เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น ความกดของอากาศจะลดลงทุกๆ ระยะความสูง 11 เมตรระดับปรอทจะลดลง 1 มิลลิเมตร
3. อุณหภูมิของอากาศ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามความสูงในบรรยากาศชั้นนี้พบว่า โดยเฉลี่ยอุณหภูมิจะลดลงประมาณ 6.5 ๐C

4. ความชื้นของอากาศ
ความชื้นของอากาศ คือ ปริมาณไอน้ำที่ปะปนอยู่ในอากาศ

อากาศที่มีไอน้ำอยู่ในปริมาณเต็มที่ และจะรับไอน้ำอีกไม่ได้อีกแล้ว เรียกว่า อากาศอิ่มตัว

Ø การบอกค่าความชื้นของอากาศ สามารถบอกได้ 2 วิธี คือ

1. ความชื้นสัมบูรณ์ คือ อัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำในอากาศกับปริมาตรของอากาศขณะนั้น
2. ความชื้นสัมพันธ์ คือ ปริมาณเปรียบเทียบระหว่างมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศขณะนั้นกับมวลของไอน้ำอิ่มตัว ที่อุณหภูมิและปริมาตรเดียวกัน มีหน่วยเป็นเปอร์เซ็นต์

Ø เครื่องมือวัดความชื้นสัมพัทธ์ เรียกว่า ไฮกรอมิเตอร์ ที่นิยมใช้มี 2 ชนิด คือ

1. ไฮกรอมิเตอร์แบบกระกระเปียกกระเปาะแห้ง
2. ไฮกรอมิเตอร์แบบเส้นผม
หน่วยที่

3 ปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศ

เมฆ

1.1 เมฆและการเกิดเมฆเมฆ คือ น้ำในอากาศเบื้องสูงที่อยู่ในสถานะเป็นหยดน้ำและผลึกน้ำแข็ง และอาจมีอนุภาคของของแข็งที่อยู่ในรูปของควันและฝุ่นที่แขวนลอยอยู่ในอากาศรวมอยู่ด้วย
1.2 ชนิดของเมฆการสังเกตชนิดของเมฆกลุ่มคำที่ใช้บรรยายลักษณะของเมฆชนิดต่างๆ มีอยู่ 5 กลุ่มคำ คือ

เซอร์โร(CIRRO) เมฆระดับสูงอัลโต(ALTO) เมฆระดับกลางคิวมูลัส(CUMULUS) เมฆเป็นก้อนกระจุกสเตรตัส(STRATUS) เมฆเป็นชั้นๆนิมบัส(NUMBUS) เมฆที่ก่อให้เกิดฝน

นักอุตุนิยมวิทยาแบ่งเมฆออกเป็น 4 ประเภท คือ

1. เมฆระดับสูง เป็นเมฆที่พบในระดับความสูง 6500 เมตรขึ้นไป

ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ มี 3 ชนิด คือ

Ø เซอร์โรคิวมูลัส
Ø เซอร์รัส
Ø เซอร์โรสเตรตัส

2. เมฆระดับกลาง
Ø อัลโตสเตรตัส
Ø อัลโตคิวมูลัส

3. เมฆระดับต่ำ
Ø สเตรตัส
Ø สเตรโตคิวมูลัส
Ø นิมโบสเตรตัส

4. เมฆซึ่งก่อตัวในทางแนวตั้ง
Ø คิวมูลัส
Ø คิวมูโลนิมบัส

หยาดน้ำฟ้า

หยาดน้ำฟ้า หมายถึง น้ำที่อยู่ในสถานะของแข็งหรือของเหลวที่ตกลงมาจากบรรยากาศสู่พื้นโลก
หมอก(Fog) คือ เมฆที่เกิดในระดับใกล้พื้นโลก จะเกิดตอนกลางคืนหรือเช้ามืด
น้ำค้าง(Dew) คือ ไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นหยดน้ำเกาะติดอยู่ตามผิว ซึ่งเย็นลงจนอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้างของขณะนั้น
จุดน้ำค้าง คือ ขีดอุณหภูมิที่ไอน้ำในอากาศเริ่มควบแน่นออกมาเป็นละอองน้ำ
น้ำค้างแข็ง(Frost) คือ ไอน้ำในอากาศที่มีจุดน้ำค้างต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง แล้วเกิดการกลั่นตัวเป็นเกล็ดน้ำแข็ง โดยเกิดเฉพาะในเวลากลางคืน หรือตอนเช้ามืด
หิมะ(Snow) คือ ไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นเกล็ดน้ำแข็ง เมื่ออากาศอิ่มตัว และอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง
ลูกเห็บ(Hail) คือ เกล็ดน้ำแข็งที่ถูกลมพัดหวนขึ้นหลายครั้ง แต่ละครั้งผ่านอากาศเย็นจัด ไอน้ำกลายเป็นน้ำแข็งเกาะเพิ่มมากขึ้น จนมีขนาดใหญ่มากเมื่อตกถึงพื้นดิน
ฝน(Rain) เกิดจากละอองน้ำในก้อมเมฆซึ่งเย็นจัดลง ไอน้ำกลั่นตัวเป็นละอองน้ำเกาะกันมาก และหนักขึ้นจนลอยอยู่ไม่ได้ และตกลงมาด้วยแรงดึงดูดของโลก
ปริมาณน้ำฝน หมายถึง ระดับความลึกของน้ำฝนในภาชนะที่รองรับน้ำฝน เครื่องมือปริมาณน้ำฝนเรียกว่า เครื่องวัดน้ำฝน(rain gauge)
http://www.lesa.in.th/atmosphere/