หนวยการเรยนรท 7

บรรยากาศ(ตอนท 1)

องคประกอบและการแบงชนบรรยากาศ

อณหภมของอากาศ

ความชนของอากาศ

ความกดอากาศ

บรรยากาศ (ตอนท 1)

องคประกอบของบรรยากาศ

บรรยากาศ หมายถง ชนของแกสตางๆ ทหอหมโลก มความหนาประมาณ 500 กโลเมตร จากพนผวโลก ซงประกอบดวยอากาศแหง ไอน า และอนภาคฝ นตางๆ

อากาศแหง เปนองคประกอบหลกของบรรยากาศ ซงประกอบดวยแกสตางๆ ดงน

องคประกอบของบรรยากาศ

ไอน า• เกดจากการระเหยของน าทผวโลกและการคายน าของพช • เปนตวการท าใหเกดปรากฏการณตางๆ ในบรรยากาศ เชน เมฆ หมอก น าคาง

ฝน หมะ เปนตน• บรรยากาศทมไอน าผสมอย เรยกวา อากาศชน• ถาอณหภมสง ไอน าในอากาศจะมมาก แตถาอณหภมต า ไอน าในอากาศ จะ

มนอย และถาอากาศไมสามารถรบไอน าได เรยกวา อากาศอมตวดวยไอน า

• อนภาคทเกดจากกจกรรมของมนษย เชน อนภาคฝ นและควนจากกระบวนการทางอตสาหกรรมตางๆ การเผาไหม เปนตน

• อนภาคฝนทเกดขนเองตามธรรมชาตเชน ผงฝ นจากภเขาไฟ ไฟปา ละอองเกสรพช อนภาคเกลอจากฟองคลนในทะเล เปนตน

อนภาคฝนตางๆ เปนของแขงทมขนาดเลกมาก โดยมเสนผานศนยกลาง 0.001 - 1,000 ไมครอน

แบงออกเปน 2 ชนด ดงน

• แกสคารบอนไดออกไซดจ าเปนตอกระบวนการสงเคราะหดวยแสงของพช• แกสออกซเจนจ าเปนตอกระบวนการหายใจของสงมชวต• ไอน าในอากาศชวยลดความรอนจากแสงอาทตยทสองลงมายงโลก • ชวยปรบอณหภมของโลกใหเหมาะสมกบการด ารงชวต• ชวยปองกนอนตรายจากวตถตางๆ จากอวกาศ

บรรยากาศจะดดกลนพลงงานความรอนบางสวนจากดวงอาทตยไว และสะทอนพลงงานความรอนบางสวนกลบออกไปสบรรยากาศ ซงเปนการชวยปรบอณหภมของโลกใหเหมาะสมตอการด ารงชวตของสงมชวต

ความส าคญของบรรยากาศ

การแบงชนบรรยากาศ

เปนชนบรรยากาศทอยถดจาก พนโลกขนไป 16-17 กโลเมตรอณหภมของอากาศจะลดลงตามระดบความสง ปรากฏการณทางธรรมชาตตางๆ จะเกดขนในชนน

อยถดจากชนโทรโพสเฟยรขนไปถงระดบความสงประมาณ 50 กโลเมตร อณหภมเพมขนตามระดบความสง อากาศไมแปรปรวน เครองบนจงมกบนอยในระดบน

อยสงจากพนโลกประมาณ 50-80 กโลเมตร อณหภมลดลงตามระดบความสง วตถนอกโลกจะถกเผาไหมในบรรยากาศชนน

อยสงจากพนโลกขนไปจนถงระดบความสง 480 กโลเมตร มอณหภมประมาณ 1,500 องศาเซลเซยส บรรยากาศชนนสามารถสะทอนคลนวทยทมความถไมมากได

อณหภมของอากาศ

โลกมการโคจรรอบดวงอาทตยตลอดเวลา และขณะเคลอนทโลกจะเอยงท ามม 23.5 องศา จากแนวดงเสมอ ท าใหแตละพนทบนผวโลกจะไดรบพลงงานความรอนจากดวงอาทตยไมเทากนในแตละชวงเวลา

อณหภมของอากาศ

ล าแสงแนวตงฉากจะไดรบพลงงานความรอนมาก ล าแสงแนวเฉยงจะไดรบพลงงานความรอนนอย

• ดานทหนเขาหาดวงอาทตย ไดรบพลงงานความรอนมากกวา จะเปนฤดรอน• ดานทอยหางดวงอาทตย ไดรบพลงงานความรอนนอยกวา จะเปนฤดหนาว• บรเวณทมล าแสงตกกระทบแนวตงฉากจะไดรบพลงงานความรอนมากกวาบรเวณ

ทมล าแสงตกกระทบในแนวเฉยง

ชวงเวลาในรอบวน • ชวงเชาพนผวโลกดดกลนรงสจากดวงอาทตยไว และจะคายออกมาในรปของ

รงสความรอน • ในเวลาเทยงวน พนผวโลกจะไดรบรงสจากดวงอาทตยมากทสด • หลงจากเทยงวนพนผวโลกจะคายความรอนมากขน อากาศในชวงบายจงม

อณหภมสงทสด และจะคอยๆ เยนลงจนกระทงถงเวลากลางคน

ความสงจากระดบน าทะเล • อณหภมของอากาศจะลดลงตามความสง

จากระดบน าทะเลทเพมขนโดยการเปลยนแปลงจะเกดขนเฉพาะอากาศทอยในระดบความสงไมเกน 10 กโลเมตรเหนอผวโลก

ปจจยทมผลตออณหภมของอากาศ

เมฆปกคลมทองฟา • บรเวณทมเมฆปกคลมมาก ตอนกลางวน

เมฆจะดดกลนความรอนจากดวงอาทตยใหผานมาสพนผวโลกไดนอยลง อณหภมของอากาศจงไมสงมาก สวนตอนกลางคนเมฆจะสะทอนรงสความรอนสพนโลก ท าใหอากาศอบอน ไมเยนจนเกนไป

• บรเวณทองฟาโปรง ไมมเมฆปกคลม ตอนกลางวนความรอนจากดวงอาทตยจะสองลงมายงพนโลกไดมาก อากาศจงรอนจด สวนตอนกลางคนรงสความรอนจะแผกระจายออกจากพนโลกไดมากอากาศจงเยนจด

ลกษณะของพนท• พนททมสออน จะสะทอนรงสความรอนจากดวงอาทตยไดมากกวาการดดกลน

• พนททมสเขม จะดดกลนรงสความรอนจากดวงอาทตยไดมากกวาการสะทอน

• พนน า จะดดกลนความรอนชา แตเกบความรอนไวไดนานกวาพนดน

• ปาไมทมตนไมขนหนาแนน แสงแดดสองถงพนดนไดนอย จงไดรบความรอนนอย ท าใหอากาศในปาไมเยนสบาย

• ในเมองใหญ ตนไมมนอย ไดรบความรอนมาก อากาศจงรอน

เครองมอวดอณหภมของอากาศ

• อณหภมของอากาศมการเปลยนแปลงตลอดเวลา จงตองใชเทอรมอมเตอรทท าขนเฉพาะ เพอใชวดอณหภมของอากาศ เรยกวา เทอรมอมเตอรแบบเกณฑสงและเทอรมอมเตอรแบบเกณฑต า

• ตวเทอรมอมเตอรจะมเครองหมายทเรยกวา ดรรชน แสดงคาอณหภมสงสดและต าสดในวนหนงๆ

การวดอณหภมของอากาศ

การตดตงเครองมอวดอณหภม

• ตองตดตงในตสกรนทมบานเกลดทง 4 ดาน เพอใหอากาศถายเท • ตตองมหลงคา เพอปองกนไมใหเทอรมอมเตอรถกแสงแดดโดยตรง• ตตองทาดวยสขาว เพอปองกนการดดกลนรงสความรอน • ตองตงตใหสงจากพนดน เพอปองกนการแผรงสความรอนจากพนดน

ความชนของอากาศ

ไอน าในอากาศเกดมาจากการระเหยของน าจากแหลงน าตางๆ และการคายน าของพช โดยไอน าทเกดขนจะลอยปะปนอยในอากาศ ซงปรมาณไอน าทมอยในอากาศ เรยกวา ความชนของอากาศ

ความชนของอากาศ

• อากาศทมอณหภมสงหรอมไอน าอยนอย จะสามารถรบไอน าจากการระเหยหรอ การคายน าไดมากกวาอากาศทมอณหภมต าหรอมไอน าอยมาก

• อากาศทอยในสภาพทไมสามารถรบไอน าเพมไดอก เรยกวา อากาศอมตวดวยไอน า หรออากาศอมตว

การระเหยกบอณหภมของอากาศ

(มหนวยวดเปน กรมตอลกบาศกเมตร)

• ความชนสมบรณ (absolute humidity)

ความชนสมบรณ = มวลของไอน าในอากาศปรมาตรของอากาศ ณ อณหภมเดยวกน

• ความชนสมพทธ (relative humidity)

(มหนวยวดเปน เปอรเซนต)

ความชนสมพทธ = X 100% มวลของไอน าทมอยจรงมวลของไอน าอมตว

การบอกคาความชนของอากาศ

• นยมวดเปนความชนสมพทธ โดยแสดงผลเปนเปอรเซนต • ใชเครองมอทเรยกวา ไฮกรอมเตอร โดยนยมใชแบบกระเปาะแหง-กระเปาะเปยก

ไฮกรอมเตอร

การวดความชนของอากาศ

• การวดคาความชนสมพทธจะเอาผลตางระหวางอณหภมระหวางเทอรมอมเตอรกระเปาะแหงและกระเปาะเปยกไปอานคาความชนสมพทธจากตาราง ดงน

ความกดอากาศ

ความหนาแนนของอากาศ

(มหนวยวดเปน กโลกรมกรมตอลกบาศกเมตร)

ความหนาแนนของอากาศ = มวลของอากาศ

ปรมาตรของอากาศนน

• ความหนาแนนของอากาศทบรเวณระดบน าทะเลจะมคามากทสดเทากบ 1.2 กโลกรมตอลกบาศกเมตร

• ถาระดบความสงจากระดบน าทะเลเพมขน ความหนาแนนของอากาศจะลดลง• บรเวณทมอากาศเยนจะมความหนาแนนของอากาศมากกวาบรเวณทมอากาศรอน

• ในการพยากรณอากาศจะเรยกวา ความกดอากาศ

• เปนแรงกดอากาศทกดลงบนพนททรองรบแรงกดนน

• บรเวณใกลพนผวโลกจะมความกดอากาศมาก และจะลดลงเมอขนไปบนทสง

• ความกดอากาศบนพนโลกในแตละทจะแตกตางกน เนองจากไดรบพลงงาน

ความรอนจากดวงอาทตยไมเทากน

• ความกดอากาศจะลดลงตามความสงของพนท

• บรเวณทมอากาศรอนจะมความกดอากาศต ากวาบรเวณทมอากาศเยน

• บรเวณทอากาศชนอยมากจะมความกดอากาศต ากวาบรเวณทอากาศแหง

ความดนของอากาศ

บารอมเตอรปรอท (murcury barometre)

• ประกอบดวยหลอดแกวกลวงยาวประมาณ 90 เซนตเมตร ทปลายดานหนงปด โดยภายในบรรจปรอทไว และปากหลอดคว าอยในภาชนะทรองรบปรอท

• ทความสงทระดบน าทะเล (ความดน 1 บรรยากาศ) ปรอทในหลอดแกวจะมความสงเหนอระดบปรอทในภาชนะ 76 เซนตเมตร หรอ 760 มลลเมตรปรอท

(ความดน 1 บรรยากาศ มคาเทากบ 76 เซนตเมตร หรอ 760 มลลเมตรปรอท หรอ 10.336 เมตรของน า หรอ 1.01325 บาร หรอ 1.01 x 105 N/m2)

เครองมอวดความดนอากาศ

แอนนรอยดบารอมเตอร (aneroid barometre)

• ประกอบดวยตลบโลหะอะลมเนยม ซงยดดานหนงของตลบตดกบสปรง แลวตอไปทคานและเขมช

• ตลบจะยบพองตามคาความกดอากาศ โดยหากความกดอากาศสง ตลบจะยบตวท าใหเขมชไปบนหนาปดทมตวเลขแสดงความกดอากาศเปนมลลบาร

บารอกราฟ (barograph)

• สวนประกอบคลายกบแอนนรอยดบารอมเตอร แตสามารถบนทกขอมลของความกดอากาศตอเนอง และบอกเวลาไดดวย โดยบนทกลงบนแผนกราฟทพนอยรอบกระปองทตอเขากบแกนของมอเตอร

• กระปองจะหมนครบรอบภายใน 24ชวโมง ท าใหอานคาความกดอากาศในชวงเวลาทผานมาได

แอลตมเตอร (altimetre)

• ใชหลกการเดยวกบแอนนรอยดบารอมเตอร แตสามารถอานความสงไดดวย

• อาศยหลกการทวา ความกดอากาศจะลดลง 1 มลลเมตรของปรอท ทกๆ ความสง 11 เมตร จากระดบน าทะเล

หากทราบความกดอากาศทยอดเขาแหงหนง กสามารถค านวณความสงของยอดเขานได

• อณหภม อากาศทมอณหภมสงจะขยายตว ท าใหมความกดอากาศต า

• ความชน อากาศชนมไอน าอยมาก จะเบากวาอากาศแหงทมปรมาตรเทากน อากาศชนจงมความกดอากาศต ากวาอากาศแหง

• ความสง เมอความสงจากระดบน าทะเลเพมขน ความกดอากาศจะมคาลดลง

บนยอดเขาสงๆ ความกดอากาศจะต ามาก และมปรมาณออกซเจนนอย จงท าใหนกปนเขาเหนอยงาย ดงนนในการปนเขาจ าเปนตองมอปกรณตางๆ เพอชวยใหการปนเขางายขน

ปจจยทมอทธพลตอความกดอากาศ

สรปทบทวนประจ าหนวยการเรยนรท 7

• ชนบรรยากาศทหอหมโลกจะชวยปรบอณหภมของโลกใหเหมาะสมกบการด ารงชวตของสงมชวต ชวยปองกนอนตรายจากรงสตางๆ จากดวงอาทตย และอนตรายจากอนภาคตางๆ นอกโลก

• อณหภมของอากาศจะมคาสงทสดบรเวณพนผวโลก และจะมคาลดลงเมอระดบความสงเพมขน

• เครองมอทใชวดอณหภมของอากาศ คอ เทอรมอมเตอร• ความชนของอากาศ คอ ปรมาณไอน าทมอยในอากาศ ซงเกดจากการระเหยของน าบน

ผวโลก • เครองมอทใชวดความชนของอากาศ คอ ไฮกรอมเตอร• ความกดอากาศ คอ แรงกดของอากาศทกดลงบนพนทหนงหนวย โดยความกดอากาศของ

แตละบรเวณจะไมเทากน ขนอยกบอณหภม ความชน และความสง• เครองมอทใชวดความกดอากาศ คอ บารอมเตอร