(pressure atmosphere) 5บทท 5 ความกดอากาศ (pressure atmosphere) 5.1...

บทท 5 ความกดอากาศ (Pressure atmosphere)

5.1 ความหมาย อากาศเปนสสารทมน าหนกสามารถออกแรงกระทาตอสงตางๆ ทอยบนผวโลกและอยในบรรยากาศของโลก โดยปกตเราจะไมคอยรสกวาอากาศมน าหนกหรอมแรงกดดนเพราะวามน าหนกของอากาศกดดนรอบ ๆ ตวเราเทา ๆ กน จนเกดความเคยชน แตเราอาจรสกถงน าหนกของแรงกดอากาศไดเมอมลมพดมากระทบตวเรา หรออาจสงเกตแรงดนของอากาศไดเมอเราออกแรงเปาลกโปงหรอสงเกตจากการสบลมเขาไปในยางลอรถ อากาศทเราเปาหรอสบเขาไปจะทาใหลกโปงและยางรถพองโตขน (ถาเราเปาลมหรอสบลมเขาไปมากจะทาใหลกโปงหรอยางแตกได) แลวนาไปชงน าหนกหรอปลอยลมออกมาหลงจากเปาหรอสบเขาไปจะพบวามแรงดนของอากาศพงออกมา สาหรบนยามของความกดอากาศใหความหมายไวดงน ความกดอากาศ คอ แรงทเกดจากน าหนกของมวลอากาศกดลงบนพนโลกตอหนงหนวยพนท ความกดอากาศเกดขนจากน าหนกของอากาศซงรวมตวกนเปนบรรยากาศโลก ทาใหอากาศมน าหนกกดลงสเบองลาง ความกดอากาศจะมากทระดบใกลพนผวโลก และจะมคาลดลงตามระดบความสงทเพมขนเหนอพนโลก เพราะวาบรเวณใกลพนผวโลกมมวลอากาศทหนาแนนมากกวาและมชนอากาศทบถมกนอยหนากวาบรเวณพนผวทอยสงขนไปจากผวโลก ทาใหไดขอสงเกตวา พนผวดนและมหาสมทรมความกดอากาศมากกวาบรเวณยอดเขาสง ความกดอากาศ คอ แรงดนของอากาศทกดลงบนพนทหนาตด 1 ตารางหนวย หรอน าหนกของลาบรรยากาศจากยอดสงสดทกดลงบนพนท 1 ตารางหนวย โดยน าหนกทกดลงบนพนท 1 ซม3 มน าหนกกดลง

ประมาณ 1.033 กก. หรอพนท 1 นว3 ประมาณ 14.7 ปอนด (พจนานกรมศพทภมศาสตร, 2513 : 657)

นอกจากนนแรงกดอากาศบนพนทขนาดตาง ๆ กน มคาไมเทากน ถาพนทกวางแรงดนอากาศทกระทาตอพนทจะมากดวย อาจทดลองไดโดยปลอยแผนกระดาษบาง ๆ ตกจากทสงแผนกระดาษนนจะคอย ๆ ตกลงสพนดนอยางชา ๆ ยงกระดาษมขนาดพนทมากขนกยงตกลงสพนดนชามากยงขนนนแสดงวา แรงกดของอากาศแปรผนโดยตรงกบพนท หรอกรณนกกระโดดรมทกระโดดจากเครองบน เมอรมกางเขาจะตกลงสพนดนอยางชา ๆ ความสมพนธระหวางแรงดนกบความกดอากาศ เขยนเปนสมการไดดงน แรงดน ( F ) = ความดน ( P ) x พนท ( A )

F ความกดอากาศ (P) =

A ………..…………สมการ 5.1

เมอกาหนดให A = พนท มหนวยเปน ตารางเมตร F = แรงดน มหนวยเปน นวตน (gm/s2) P = ความกดอากาศ มหนวยเปน นวตนตอตารางเมตร

ผศ.วฒพงษ แสงมณ 2/2556



ความกดอากาศ ผศ.วฒพงษ แสงมณ 2/2556 รายวชาภมอากาศวทยา 426-207

โครงการตำราคณะมนษยศาสตรและสงคมศาตร


ความกดอากาศ 86

ตวอยาง 5.1 ผาใบเรอมพนท 12 ตารางเมตร ลมพดมาปะทะผาใบดวยแรง 980 นวตน จงหาความกดอากาศบนผนผาใบ วธทา จากสมการ 5.1 แทนคา P = 980÷12 P = 81.66 นวตนตอตารางเมตร ความสมพนธระหวางกดอากาศ ณ ระดบนาทะเล เขยนเปนสมการไดดงน

adg ความกดอากาศ (P) =

Area ………..…………สมการ 5.2

เมอกาหนดให a = d = g = h =

พนท 1 cm2 ความหนาแนนของปรอท 13.595 gm/cm2

คาแรงโนมถวงโลก 980.665 cm/s2

ความสงของลาปรอท 76 cm

ตวอยาง 5.2 จากสมการ 5.2 คานวณหาคาความกดอากาศทระดบนาทะเลไดดงน วธทา

980.665 cm/s2 x 13.595 gm/cm2 x 76 cm ความกดอากาศ (P) =

1 cm2 = 1.0132.69 x 106 ดายนตอตารางเซนตเมตร หรอ 1,013.2 มลลบาร

อากาศปกตไมมแรงในตวเอง อากาศสามารถเคลอนทไดเนองจากคาความแตกตางระหวางความกดอากาศของ 2 บรเวณ โดยพนททมความกดอากาศสงกวาจะเคลอนทไปยงบรเวณทมคาความกดอากาศตากวา เชนเดยวกบการไหลของน าทไหลจากทสงไปยงทต ากวา การเคลอนทของอากาศนสวนใหญมกเปนการเคลอนทในแนวนอน หรอแนวซงขนานกบพนผวโลก เราเรยกการเคลอนทนวา "ลม" การเกดลมเปนการเปลยนแปลงคาความกดอากาศในแนวนอน (Barometric gradient) ถาการเคลอนทมทศทางในแนวตงเราเรยกวา "กระแสอากาศ" ในการศกษาทางอตนยมวทยาการตรวจวดคาความกดอากาศตรวจว ดดวยเครองมอทเรยกวา บารอมเตอรปรอท แลวระบคาความกดอากาศซงเทยบปรบกบคาความกดอากาศมาตรฐาน ณ ระดบน าทะเลปาน-กลางแลว ทงนคาความกดอากาศ ณ ระดบน าทะเลปานกลาง อณหภม 15 องศาเซลเซยส เทากบ 1,013.25 มลลบาร (Millibar หรอ mb) เปนคาบรรยากาศมาตรฐาน (Standard atmosphere) แตบางครงอาจเทยบหนวยกบความยาวของปรอท ซงมคาเทากบ 29.92 นว หรอ 760 มลลเมตรปรอท โดยการเปรยบเทยบมหนวยเปรยบเทยบดงน 29.92 นว = 760 มลลเมตร = 1,013.25 มลลบาร 1 นว = 25.40 มลลเมตร = 33.86 มลลบาร








1 มลลเมตร = 1.33244 มลลบาร 1 บาร = 1,000 มลลบาร = 1,000,000 ดายน/ซม. 2

1 มลลบาร = 0.02953 นว = 1,000 ดายน บนพนทหนาตด 1 ซม. 2

1 มลลบาร = 1 hPa 10 hPa = 10 mb

หนวยทใชวดความกดอากาศมดงน 1) ดายนตอตารางเซนตเมตร 2) ปอนตอตารางนว 3) มลลบาร (Millibar หรอ mb) 1 มลลบารมคาเทากบ 100 นวตน เมตร-2 (แรงหนงหนวยนวตน หมายถง แรงททาใหมวลหนกหนงกโลกรมเคลอนทดวยความเรงหนงเมตร วนาท-2) แมวาในปจจบนหนวยความกด-อากาศมาตรฐาน ไดกาหนดตรวจวดเปนเฮกโตพาสคล แตกรมอตนยมวทยายงคงใชหนวยมลลบาร เรยกแทนคาความกดอากาศเนองจากใชกนมาจนคนเคย 4) เฮกโตพาสคล (Hectopascal หรอ hPa) เปนหนวยทใชในปจจบน

5.2 กฎความสมพนธของกาซ อณหภมอากาศมผลตอการลดลงของความกดอากาศตามระดบความสงทเพมขน โดยอณหภมมผลทาใหปรมาตรอากาศเพมขน ขณะทความหนาแนนของอากาศลดลง ความกดอากาศมความสมพนธกบองคประกอบของอากาศอน ๆ เชน อณหภม ความชน และลม เปนตน โดยความสมพนธดงกลาวเปนไปตามกฎตาง ๆ ดงน 5.2.1 กฎของบอยล (Bayle’s Law) คนพบโดย Robert Boyle และตงเปนกฎวา "ถาอณหภมของอากาศมวลของกาซคงท ปรมาตรของอากาศจะแปรผกผนกบความกดอากาศ" หมายความวา ถากาหนดใหมอณหภมคงทแลว เมอปรมาตรของอากาศลดลงความกดดนจะเพมขน เชน ถาเพมความดนเปน 2 เทา ปรมาตรจะลดลงครงหนงของปรมาตรเดม หรอถาลดความดนลงครงหนง ปรมาตรกจะเพมขนเปน 2 เทา เขยนเปนสมการ ไดวา

1 V =

P

…………………. สมการ 5.3

หรอ PV = k ……….…. สมการ 5.4

P1V1 = P2V2 = P3V3 = PnVn … ……….…. สมการ 5.5

เมอกาหนดให P = ความกดอากาศ V = ปรมาตรของอากาศ k =








ก ข ค ภาพ 5.1 กราฟความสมพนธระหวางปรมาตรกบความกดอากาศ ตามกฎของบอยล

ทมา : http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet5/topic3/boil_rule.html

จากภาพ 5.1 มขอควรจา คอ เมอกาหนดอณหภมคงท ความกดอากาศเพม ปรมาตรลดลงหรอ ถาความกดอากาศลด ปรมาณเพมขน ตวอยาง 5.3 ทอณหภมคงท กาซชนดหนงวดปรมาตรได 20.9 cm3 ท 765 mmHg ถาใหกาซน ขยายตวจนมปรมาตร 48.1 cm3 ความดนสดทายควรเปนเทาไร วธทา

P1V2P2 = V2

(20.9 cm3 ) (765 mmHg) P2 =

48.1 cm3

= 332.401 mmHg ตอบ

5.2.2 กฎของชารล (Charles’s law) คนพบโดย Jacques Charles กลาววา "ถาใหความกดอากาศและมวลของกาซคงท ปรมาตรของอากาศจะแปรผนตรงกบอณหภมเคลวน" หมายความวา ถาความกดอากาศคงท เมออณหภมเพมขนปรมาตรของอากาศจะเพมขน เขยนเปนสมการไดวา

V α T ……………สมการ 5.6

V หรอ

T = k ……………สมการ 5.7

V1 T1 หรอ

V2 =

T2 ……………สมการ 5.8

เมอกาหนดให V = ปรมาตรอากาศ ณ อณหภมใด ๆ T = อณหภมองศาเคลวน








ภาพ 5.2 กราฟความสมพนธระหวางปรมาตรกบอณหภม ตามกฎของชารล

จากภาพ 5.2 มขอควรจา คอ เมอกาหนดกดอากาศคงท ถาอณหภมเพมแลวปรมาตรเพมขนหรอ ถาอณหภมลดลงแลวปรมาณลดลง ตวอยาง 5.4 เมอกาหนดใหความดนคงท กาซชนดหนงมปรมาตร 350 cm3 ท 27 0C ถาเปลยน

อณหภมเปน 35 0C กาซนจะมปรมาตรเทาใด

วธทา จากสมการ 5.8

V1 V2

T1

= T2

แปลงคาองศาเซลเซยสเปนองศาเคลวน แลวแทนคา 350 cm3 V2

300 0K =

308 0K

ดงนน (350 cm3)( 308 0K)

V2 = 300 0K

V2 = 359.33 cm3 ตอบ

ภาพ 5.3 Robert Boyle ผคดคนความ สมพนธระหวางปรมาตรของอากาศกบความกดอากาศ

ภาพ 5.4 Jacques Charles ผคดคนวาม สมพนธระหวางปรมาตรของอากาศกบ อณหภม

ภาพ 5.5 Gay-Lussac ผคดคนความ สมพนธระหวางความกดอากาศกบ อณหภม

ทมา : http://www.sciencetrek.net/boyle.htm http://media.nasaexplores.com/lessons/01-087/images/charles.gif และ http://dbhs. wvusd.k12.ca.us/webdocs/Gallery/Gallery6.html. ตามลาดบ








5.2.3 กฎของเกย ลสแซค (Joseph Gay-Lussac's Law) นกเคมชาวฝรงเศส อธบายความสมพนธระหวางความกดอากาศกบปรมาตรวา "เมอกาหนดใหความปรมาตรคงท ความกดอากาศของกาซจะเพมขนเมออณหภมเพมขน" ณ ปรมาตรและจานวนโมลของแกสคงท ความกดของแกสจะแปรผนตรงกบอณหภม ขอควรจา อณหภมเพมขน ความกดอากาศเพมขน จากผลการทดลองของเกย - ลสแซคทาใหอะมาดโอ อโวกาโดร( Amadeo Avogadro) เสนอกฎอโวกาโดร วา "ภายใตสภาวะทอณหภมและความดนคงท กาซทมปรมาตรเทากนจะมจานวนโมเลกลเทากน" เขยนเปนสมการไดวา

P1 P2

T1

= T2

…………………. สมการ 5.9

หรอกลาวไดอกนยหนงวา ณ อณหภมและความดนของกาซคงทปรมาตรของกาซใดๆ จะแปรผนตรงกบจานวนโมลของกาซนน (กาซทมปรมาตรเทากน จะมจานวนโมลเทากน) ตวอยาง 5.5 ตคอนเทนเนอรตหนงมปรมาตร 22.4 ลกบาศกเมตร ความกดอากาศ 1 atm ณ อณหภม 273 เคลวน ถาเพมอณหภมเปน 298 เคลวน จงหาคาความกดอากาศใหม วธทา จากสมการ 5.9 แทนคา จะไดวา

P1T2 P2 = T1

(1.00 atm)(298 K) P2 =

(273 K)

P2 = 1.09 atm

5.2.4 กฎของกาซ (Gas law) เมอรวมกฎของบอยล กฎของชารลและเกย ลสแซค เขาดวยกน จะไดวา "เมอมวลของกาซคงท ปรมาตรและความกดอากาศของกาซจะแปรผนโดยตรงกบอณหภม" เขยนเปนสมการไดวา

T V α

P ………………….สมการ 5.10

หรอ P1V1 P2V2

T1

= T1

………………….สมการ 5.11








คาคงทนจะแปรผนตรงกบมวลของกาซ ซงมคาเทากบ nR โดย R คอ คาคงท เขยนเปน สมการใหมดงน

PV = nRT ……………… สมการ 5.12

เมอกาหนดให P = ความดนของกาซ มหนวยเปน นวตน เมตร-2

V = ปรมาตรของกาซมหนวยเปน เมตร-3

T = อณหภมของกาซมหนวยเปน เคลวน N = จามวลโมลของกาซ มหนวยเปน โมล R = คาคงทสากลของกาซ มหนวยเปน จล โมล-1 เคลวน-1

0.0825 จล โมล-1 เคลวน-1 หรอ 0.0825 l.atm/mol / 0K

5.3 ความสมพนธระหวางความกดอากาศกบความสง สภาพโดยทวไปความกดอากาศจะมคามากทระดบใกลพนโลก และจะมคาลดลงตามระดบความสง ทเพมขนจากพนผวโลก กลาวคอพนทสงกวาระดบนาทะเลปานกลางจะมความกดอากาศและความหนาแนนนอยกวาบรเวณใกลระดบผวนาทะเลปานกลาง ทงนเพราะพนผวโลกใกลระดบนาทะเลมความหนาแนนของอากาศมากกวา และมชนอากาศทบถมกนอยหนาแนนกวาชนอ า ก า ศ ท อ ย ส ง ข น ไป ซ ง ส า ม า ร ถส ร ปความสมพนธของความกดอากาศกบระดบความสงไดวา เมอความสงเพมขนจากระดบพนผวโลก คาความกดอากาศจะลดลง เชน ในระดบความสงประมาณ 16 กโลเมตรจากพนผวโลกความหนาแนนของอากาศลดลงเหลอเพยงรอยละ 10 ของคาความหนาแนน ณ ระดบน าทะเลปานกลาง และมคาความกดอากาศประมาณ 0.23 มลลบาร

ภาพ 5.6 ความสมพนธระหวางความกดอากาศกบความสง

ทมา : http://www.visionlearning.com/library/modules/mid107/Image/VLObject-2362-031023021035.gif








ตาราง 5.1 ความสมพนธของความสง อณหภม และความกดอากาศ ตามเกณฑของ U.S Standard Atmosphere

ความสง (กม.) ความหนาแนน (กรม/ลตร) ความกดอากาศ (mb) อณหภม (0C) P / P0 D / D0

0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1.23 1.17◌ 1.11 1.01 0.91 0.82 0.74 0.66 0.59 0.53 0.47 0.41

1013.25 954.61 898.76 795.01 701.21 616.60 540.48 472.17 411.05 356.51 308.00 264.99

15.0 11.8 8.5 2.0 -4.5 -11.0 -17.5 -23.9 -30.5 -36.9 -43.4 -49.9

1.00 0.94 0.89 0.78 0.69 0.61 0.53 0.47 0.41 0.35 0.30 0.26

1.00 0.95 0.91 0.82 0.74 0.67 0.60 0.54 0.48 0.43 0.38 0.34

15 20 30 40 50 60 70 80

100

0.20 0.10 0.02 0.004 0.001 0.0003 0.00002 0.000003 0.0000005

121.11 55.29 11.97

2.87 0.78 0.23 0.06

-56.5 -56.5 -46.6 -23 3 17 53

0.12 0.05 0.01

0.16 0.07 0.02

P / P0 = อตราสวนของความกดอากาศกบคาความกดทระดบนาทะเล, D / D0 = อตราสวนของความหนาแนนอากาศกบคาความหนาแนนทระดบนาทะเล ทมา : Joseph M. Moran and Michael M. Pauley. 1994 : 475

สรปไดวาลกษณะความกดอากาศจะลดลงตามระดบความสงของพนท และจะมความสมพนธกบความหนาแนนของอากาศ กลาวคอ ระดบความสงเพมขน ความกดอากาศจะลดลง และความหนาแนนลดลง

5.4 การวดความกดอากาศ อากาศเปนสสารและมน าหนก แตมคณสมบตทแตกตางจากของแขงหรอของเหลวทวไป การชงน าหนกไมสามารถชงไดดวยเครองชงน าหนกธรรมดาทวไป ใน พ.ศ. 2186 เอวานเยลสตา ทอรเซลล (Evangelista Torricelli) นกวทยาศาสตรชาวอตาล เปนคนแรกทวดคาความกดอากาศ ซงตรวจวดโดยใชหลอดแกวยาว 91 ซม.หรอ 36 นว สวนปลายหลอดอกขางเปนปลายเปด ภายในหลอดแกวบรรจสารปรอทจนเตม จากนนนาหลอดแกวไปคว าลงในอาง








ปรอท ณ ระดบความสงใกลระดบน าทะเล ปรากฏวาสารปรอทในหลอดแกวลดระดบลงมาหยดทความสงประมาณ 76 เซนตเมตรของระดบปรอท ปรากฏการณนอธบายไดวา "แรงกดของอากาศทกระทาตอพนผวปรอทในอาง มคาเทากบแรงทกระทาเนองจากนาหนกของลาปรอทในหลอดแกว" จงกาหนดใหคา 760 มลลเมตรปรอท หรอ 1,013.20 มลลบาร เปนคาความกดอากาศมาตรฐาน 1 บรรยากาศ

ภาพ 5.7 Evangelista Torricelli คนแรกทคดคนการวดระดบความกดอากาศ จนเปนทยอมรบ

ภาพ 5.8 หลกการของบารอมเตอรแบบปรอท

ทมา : ภาพ 5.7 http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2003/16jan_sts107.htm. และ ภาพ 5.8 http://www.bom.gov.au/ info/ftweather/ page_15.shtml.

5.4.1 เครองมอวดความกดอากาศ (Instruments for measuring atmospheric pressure) เครองมอวดความกดอากาศ มชอทวไปวา บารอมเตอร (Barometer) โดยทวไปม 2 ชนด ดงน 1) บารอมเตอรปรอท (Mercury barometer) เปนเครองมอมาตรฐานสาหรบการวดความกดอากาศ ทนยมใชทวไปม 2 แบบ คอ 1.1) บารอมเตอรแบบคว (Kew-type mercury barometer) สาหรบใชบนเรอหรอสถานตรวจอากาศผวพนขนาดเลก ซงไมจาเปนตองปรบแตงระดบปรอทบอยนก ความสงของลาปรอทในหลอดแกวมความสมพนธโดยตรงกบคาความกดอากาศขณะนน 1.2) บารอมเตอรแบบฟอรตน (Fortin-type mercurial barometer) ใชสาหรบการวดความกดอากาศบนบก ซงไมตองเคลอนยายบอย แตกตางจากบารอมเตอรแบบควตรงทตองปรบแตงระดบปรอทในกระปกใหตรงกบปลายเขมงาชางกอนทจะอานคาระดบความสงปรอทในหลอดแกว คาความกดอากาศทงแบบควและแบบ ฟอรตน อานคาความกดอากาศมความละเอยดถงหลกทศนยมจานวน 2 หลก 2) บารอมเตอรแบบแอนนรอยด (Aneroid barometer) หรอแบบตลบ พฒนาขนเพอใหสามารถพกพาไปไดสะดวกหรอใชในงานภาคสนาม การอานคาความกดอากาศอานจากเขมทชบนหนาปดทมสเกลตวเลขกากบหรออานจากกระดาษกราฟบนกระบอกโลหะทขบเคลอนดวยลานนาฬกา แอนนรอยดไมใชของไหลหรอปรอท แตใชหลกการโปงออกหรอยบตวลงของตลบลกฟกโลหะสญญากาศ กลาวคอมลกษณะเปนตลบสญญากาศ (Sylphon cell) และมสปรงยดเพอใหเกดความสมดลและมความทนทานตอสภาวะความกดอากาศภายนอกทเปลยนแปลง ขอเสยของแอนนรอยด คอ ไมมความไวตออณหภมอากาศทมการเปลยนแปลงอยางฉบพลน








ภาพ 5.9 บารอมเตอรแบบคว ทมา : (ขวา) http://www.munro-roup.co.uk/baro/merc.html. และ(ซาย)http://www.timewiseclocks.com.au/miscellaneous.php

ภาพ 5.10 บารอมเตอรแบบแอนนรอยด ทมา : http://www.bom.gov.au/info/ftweather/page_15.shtml

ภาพ 5.11 บารอมเตอรแบบฟอรตน ภาพ 5.12 สวนประกอบของบารอมเตอรแบบฟอรตน(B)

ทมา : ภาพ 5.10 http://staff.um.edu.mt/rlib1/sm/wpe57.jpg ภาพ 5.11 http://www.agrometeorology.org/fileadmin/ insam/images/ draw14.jpg








อกทงสปรงอาจเกดการเสอมหรอการยดหดของตลบลกฟกอาจเสอมไดเนองจากอายการใชงานคอนขางจากด ซงมผลทาใหอานคาความกดอากาศคลาดเคลอนได ซงจาเปนตองเทยบกบบารอมเตอรปรอทอยเสมอ 3) บาโรกราฟ (Barograph) เปนเครองมอวดความกดอากาศททางานโดยอตโนมต ลกษณะคลายกบแอนนรอยด แตทาเปนตลบซอนกนหลายชนและใชเครองกลไกปากกาตอกบตลบโลหะ เมอความกดอากาศขยายหรอหดตว กระเดองของแกนปากกาจะขดบนทกคาขนลงบนกระดาษกราฟอยางตอเนองตามการขยายหรอหดตวของอากาศ

ภาพ 5.13 บาโรกราฟ (Barograph) ภาพ 5.14 สวนประกอบของบาโรกราฟ

ทมา : ภาพ 5.13 http://www.barographs.org.uk/3000110R.jpg และภาพ 5.14 http://www.agrometeorology.org/fileadmin/insam/ images/draw15.jpg

ภาพ 5.15 เปรยบเทยบลกษณะกราฟทบาโรกราฟบนทกคาความกดอากาศใกลศนยกลางทอรนาโดกบพายหมน

ทมา : http://wxpaos09.colorado.edu/hurricanes/hurreview.html








4) มาตราวดสงหรอเครองวดความสง (Altimeter) มคาตวเลขบนหนาปดเพอแบงระดบใหอานคาความสง จากนนนาไปเทยบหาคาความกดอากาศตามระดบความสงรวมกบอณหภมของบรรยากาศมาตรฐาน มาตรวดสงมประโยชนมากในดานงานการบน เพอบอกระดบความสงของเครองบนและระดบความกดอากาศรอบเครองบน 5.4.2 การปรบคาความกดอากาศสระดบมาตรฐาน เนองจากความตองการขอมลอากาศพนผวทตอเนองจากสถานตรวจวดอากาศทวทวป ดงนนจงจาเปนทแตละสถานตองปรบคาความกดอากาศใหอยในระดบความสงทเปนจรง โดยยดคาระดบความสงจากระดบนาทะเล ปานกลางเปนเกณฑ คาความกดทตองปรบแกใหเปนมาตรฐานเดยวกนมดงน 1) การปรบแกความผดพลาดประจาเครอง (Index error) เปนการปรบแกคาความผดพลาดบารอมเตอรเครองนน ๆ กบเครองบารอมเตอรมาตรฐาน ทงนตองมคาความผดพลาดแตกตางจากเครองมาตรฐานทเปนทยอมรบบวกลบไมเกน 0.3 มลลเมตรปรอท 2) การปรบแกอณหภม การวดคาความกดอากาศจาเปนตองวดอณหภมขณะตรวจวดดวย ซงปกตบารอมเตอรมกจะมเทอรโมมเตอรตดไวเพอใหทราบคาอณหภมขณะตรวจวดคาความกดอากาศ ทงนการปรบคา ความคลาดเคลอนจะปรบเขาหาอณหภมมาตรฐานท 0 องศาเซลเซยส 3) การปรบแกระดบความสงสถาน (Altitude correction) สถานทตงของสถานตรวจอากาศตาง ๆ ตงอยบนพนทสงแตกตางกน เพอใหเปนมาตรฐานเดยวกน จงตองปรบแกใหเปนความกดอากาศทระดบนาทะเลปานกลาง คอ 1,013.2 มลลบาร โดยพนททระดบนาทะเลปานกลางจะมคาความกดอากาศลดลงหนงมลลบาร เมอความสงเพมขน 8.5 เมตร และทระดบ 5.5 กโลเมตร ความกดอากาศลดลงหนงมลลบาร ทกชวงความสงทเพมขน 15 เมตร (รงสรรค อาภาคพกล, 2547 : 62)

ภาพ 5.16 คารบรองการสอบเทยบ ณ สถานตรวจอากาศผวพนสงขลา เพอปรบแกคาความกดอากาศดวยวธอณหภม ณ สถานทตรวจวดกบคามาตรฐานทระดบนาทะเล โดยเทยบกบอณหภม 0 องศาเซลเซยส








5.5 ประเภทของศนยกลางความกดอากาศและเขตความกดอากาศของโลก เมอสถานตรวจอากาศตรวจวดคาความกดอากาศแลว จะนาคาความกดอากาศทตรวจวดมาปรบแกสคา มาตรฐาน จากนนจะรายงานและแลกเปลยนขอมลระหวางสถานเพอนาเอาคาความกดอากาศแตละแหงมาเขยน แผนทอากาศ โดยการลากเสนความกดอากาศเทา1 (Isobar ) ผานสถานตาง ๆ ทมคาความกดอากาศเทากน โดยทวไป

เขยนเสนไอโซบารทกระยะตางของความกดอากาศ 2-5 มลลบาร แลวแตขนาดมาตราสวนของแผนท (แผนทมาตรฐานลากเสนทระยะตางทก 4 มลลบาร) เสนระดบความกดอากาศเทากนทเรยงชดกนมากจะมเกรเดยนทของความกดอากาศสงมาก ความหมายวา จะมกระแสลมจากบรเวณทมความกดอากาศสงกวาผานไปยงบรเวณทมความกดอากาศตากวา แตเนองจากโลกหมนรอบตวเองจงเกดแรงบดจากการหมนของโลก เรยกวา แรงคอรออลส (Coriolis Force) กระทาใหทศทางของลมเบนทวนเขมนาฬกาเขาหาบรเวณความกดอากาศตาในซกโลกเหนอและทศทางลมเบนตามเขมนาฬกาเขาหาบรเวณความกดอากาศตาในซกโลกใต ในทานองเดยวกนทศทางลมจะเบนตามเขมนาฬกาออกจากบรเวณความกดอากาศสงในซกโลกเหนอ และทศทางลมจะเบนทวนเขมนาฬกาออกจากบรเวณความกดอากาศสงในซกโลกใต 5.5.1 ประเภทของศนยกลางความกดอากาศ การกาหนดประเภทความกดอากาศมกพจารณาจากเสนความกดอากาศเทาทลากในแผนทลมฟา-อากาศ ซงนามาพจารณาและวเคราะหเพอแบงประเภทของความกดอากาศตามบรเวณศนยกลางความกดอากาศดงน 1) ความกดอากาศสง (High pressure หรอ Anticyclone) เปนบรเวณทมความกดอากาศสงกวาบรเวณใกลเคยง บรเวณศนยกลางความกดอากาศสง ใชสญลกษณตว ‘H’ ในแผนทลมฟาอากาศสงเกตไดจากลกษณะเสนโคงทวนรอบและเรยงจากความกดอากาศสงไปยงความกดอากาศตา เรยกบรเวณความกดอากาศสง (High Pressure Zone) 2) ความกดอากาศตา (Low pressure หรอ Cyclone) หมายถง บรเวณทมความกดอากาศตากวาบรเวณใกลเคยง บรเวณศนยกลางความกดอากาศต า เขยนแทนดวยสญลกษณ ตว ‘L’ ในแผนทลมฟาอากาศสงเกตไดจากลกษณะของเสนโคงทวนรอบและเรยงจากศนยกลางความกดอากาศต าออกไปยงความกดอากาศสง เรยกวา บรเวณความกดอากาศตาหรอหยอมความกดอากาศตา (Low Pressure Zone) 3) หยอมความกดอากาศตา (Secondary low) เปนบรเวณความกดอากาศตาทมพนทแคบอยใกลบรเวณความกดอากาศตาทมพนทใหญ มเสนระดบความกดอากาศตาเรยงวนเวยนกนเปนกลม ๆ ใกลกนหรอเรยกวา แนวรองความกดอากาศตา พนทตามแนวรองความกดอากาศตาจะมฝนตกมากและอาจกอใหเกดอทกภยได 4) รองความกดอากาศตา (Trough of low pressure) หมายถง แนวของบรเวณความกดอากาศตาซงยนออกไปดานใดดานหนง เมอพจารณาจากลกษณะของเสนความกดอากาศเทาจะมลกษณะโคงเวาขนและโคงมาก _________ 1 เสนระดบความกดอากาศเทากนหรอเสนไอโซบาร (Isobar) หมายถง เสนโคงททก ๆ บรเวณทเสนลากผานมความกด

อากาศเทากน เพอแสดงความตางของความกดอากาศในแนวนอน โดยผานการปรบแกคาความกดอากาศในแตละสถานกบคาความกดอากาศมาตรฐานใหถกตองแลว








สดบรเวณตรงแกนของรองความกดอากาศตา ซงมลกษณะคลายรปตวว "V" โดยมความกดอากาศตาอยดานบนของรปตวว ถาเสนโคงมากจะบอกลกษณะวามความกดอากาศตามากและอาจกลายเปนดเปรสชน 5) สนความกดอากาศสงหรอลมความกดอากาศสง (Ridge of high pressure) หมายถง สวนของบรเวณความกดอากาศสงทยนออกไปจากศนยกลางความกดอากาศสงเขาไปยงบรเวณความกดอากาศตา เมอพจารณาลกษณะของเสนความกดอากาศเทาจะมลกษณะยนออกจากบรเวณความกดอากาศสงดานใดดานหนง ทาใหมองดเปนสนคลายรปตว " V" โดยมศนยกลางของความกดอากาศสงอยดานบนของตว "V" 6) ความกดอากาศเปนกลาง หรอ โคล (Neutral point or Col) หมายถง บรเวณทอยระหวางบรเวณความกดอากาศสง 2 จด และบรเวณความกดอากาศต า 2 จด มลกษณะเปนอานมา

ภาพ 5.17 ลกษณะศนยกลางความกดอากาศในแผนทลมฟาอากาศ

5.5.2 เขตความกดอากาศของโลก เขตความกดอากาศในภมภาคตาง ๆ ของโลก ถาจะแยกเขตความกดอากาศใหเหนเดนชดเจนคงทาไดยาก เพราะในเขตละพนทมความกดอากาศทแตกตางกนและสมพนธกบลกษณะเฉพาะของพนทและถายเทแลก เปลยนกนตลอดเวลาอยางตอเนอง อยางไรกตามพบวาลกษณะความกดอากาศในโลกนนมแนวเขตทมลกษณะความกดอากาศหลก ๆ ทปกคลมพนทอยางสมาเสมอและมอทธพลตอพนทอนปรากฏตามแนวเขตซงแบงไดตามแนวละตจด และพบแหลงศนยกลางความกดอากาศทเกดขนเปนประจาซงสวนใหญมกพบในบรเวณซกโลกเหนอ โดย

ในฤดหนาวซกโลกเหนอมศนยกลางความกดอากาศสง 2 แหลงใหญ คอ บรเวณตอนเหนอของทวปเอเชย (ภมภาคไซบเรย ) และบรเวณตอนกลางของทวปอเมรกาเหนอในประเทศแคนาดา (มคาความกดอากาศสงเฉลยนอยกวาทไซบเรย) และมศนยกลางความกดอากาศต า 2 แหลงใหญ คอ ความกดอากาศตาอาลวเทยน (Aleutian) บรเวณตอนเหนอของมหาสมทรแปซฟก และความกดอากาศตาไอซแลนด (Iceland) บรเวณตอนเหนอใกลเกาะไอซแลนด








และกรนแลนด บรเวณตอนเหนอของมหาสมทรแอตแลนตก อยางไรกสามารถแบงเขตความกดอากาศตามแนวละตจดไดเปน 4 เขตใหญ ๆ ดงน 1) เขตความกดอากาศตาบรเวณเสนศนยสตร (Equator low pressure-Belt) อยระหวางละตจด 0-30 องศาคาความกดอากาศทระดบนาทะเลเทากบ 1,013.2 มลลบาร ถาตรวจวดไดคามากกวาแสดงวาเปนความกดอากาศสง ถาไดคานอยกวาเปนความกดอากาศตา ในบรเวณเสนศนยสตรมกตรวจวดคาความกดอากาศไดต ากวา 1,013.20 เลกนอย โดยสวนใหญอยระหวาง 1,011-1,008 มลลบาร ทาใหบรเวณศนยสตรมกมคาความกดอากาศตา เรยกวา เขตความกดอากาศตาแถบศนยสตร (Equatorial Trough) หรอ ดอลดรมส (Doldrums) เขตนมอณหภมสง ลมออนแปรปรวนหรอลมสงบเปนสวนมาก แตเขตนมบรเวณทเปนแนวรองความกดอากาศตาหรอรองมรสมเคลอนทอย จงมลมเบยดเขาหากน ทาใหภายในบรเวณรองความกดอากาศตาจะมสภาพอากาศแปรปรวน มฝนตกชก ซงเรยกวาแนวทรองความกดอากาศตาเคลอนทวา เขต Intertropical convergence zone หรอ ITCZ แนวรองความกดอากาศตาจะเคลอนทขนลงตามอทธพลของดวงอาทตย 2) เขตความกดอากาศสงกงเขตรอน (Subtropical high pressure-Belt) พบบรเวณละตจดประมาณ 30-60 องศา เปนแนวทมความกดอากาศสง ทาใหอากาศในบรเวณนอากาศเคลอนตวออกไปสบรเวณทมความกดอากาศตากวา บรเวณละตจดประมาณ 30-40 องศา หรอละตจดมา (Horse latitude) สวนใหญเปนเขตลมสงบ แตอาจมลมออนแปรปรวนไดเชนเดยวกบบรเวณบรเวณศนยสตร (สาเหตทเรยกละตจดมาเพราะในสมยโบราณเมอเรอแลนผานมาในเขตละตจดน จะพบวามลมพดเบาทาใหเรอแลนชาลง จงจาเปนตองทงมาหรอสนคาอนลงทะเลเพอใหเรอเบาลงและสามารถแลนตอไปได) เขตนมคาความกดอากาศเฉลยทระดบนาทะเลปานกลางประมาณ 1,020 มลลบาร ในซกโลกใตจะปรากฏชดกวาซกโลกเหนอและจะมลมพดแรงมากกวา เนองจากเปนพนน าตดตอกนและไมมสงขวางกน ประมาณละตจดท 40-60 องศาใต จะมลมทเรยกวา รอรงฟอรตส (Roaring forties) ซงเปนลมทชาวเรอใชเดนเรอจากมหาสมทรแอตแลนตกไปยงทวปออสเตรเลย นวซแลนดและเกาะแทสมาเนย 3) เขตความกดอากาศต ากงขวโลก (Subpolar low pressure-Belt) ศนยกลางความกดอากาศตาจะอยประมาณละตจด 60-70 องศา ในซกโลกใตปรากฏเปนแนวยาวตดตอกน เขตนเปนบรเวณแนวปะทะของลมขวโลก (Polar front) กบลมทเคลอนทมาจากเขตความกดอากาศสงกงเขตรอน 4) เขตความกดอากาศสงขวโลก (Polar high pressure-Belt) อยในเขตขวโลก ตงแตละตจด 70 องศาถงขวโลก ในมหาสมทรอารกตกและแอนตารกตคซงเปนเขตกอตวของความกดอากาศสงขวโลกและลมขวโลกมคาความกดประมาณ 1040.1050 มลลบาร

ภาพ 5.16 เขตความกดอากาศของโลกตามแนวละตจด

ทมา : http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect14/Sect14_1d.html








นอกจากระบบการหมนเวยนของอากาศทเปนระบบใหญแลว ยงมระบบการหมนเวยนทเปนสวนยอยในบรรยากาศ ซงเปนลมทไมพดไปตามการหมนเวยนทวไป เนองจากมปจจยอน ๆ ททาใหเปลยนไป เชน อณหภม และความกดอากาศทแตกตางกน ทาใหเปนการหมนเวยนของอากาศทเกดขนอยในบรเวณแคบคลมพนทไมมากประมาณ 100 กโลเมตร ทงนระบบการหมนเวยนยอยนมทงลกษณะของลมทพดประจาฤด และลมพดประจาถน

ภาพ 5.17 เขตความกดอากาศและลกษณะการหมนเวยนทวไปของบรรยากาศ ทมา : http://ic.ucsc.edu/~wxcheng/envs23/lecture6/ 13_12global_wind.JPG

ภาพ 5.18 แหลงความกดอากาศในเดอนมกราคม

ทมา : http://www.earth.rochester.edu/fehnlab/ees215/fig18_3.jpg








ภาพ 5.19 แหลงความกดอากาศในเดอนกรกฎาคม

ทมา : http://www.earth.rochester.edu/fehnlab/ees215/fig18_3.jpg

5.6 ลกษณะการเปลยนแปลงของความกดอากาศ ความกดอากาศในบรเวณหนง ๆ สามารถเปลยนแปลงไดเสมอ ในแตและชวงเวลาและแตละพนทนนมคาความกดอากาศแตกตางกน เนองจากการเปลยนแปลงอณหภมและการเคลอนทของอากาศทาใหคาความกดอากาศในบรเวณหนง ๆ นนไมคงทเสมอไป ลกษณะการเปลยนแปลงความกดอากาศ มขอนาสงเกตคอ 1) คาสงสดและตาสด จะเปลยนแปลงตามฤดกาล ฤดรอนจะมคามากกวาฤดหนาว 2) เปลยนแปลงตามละตจดของตาบล ละตจดใกลศนยสตร จะมคาเปลยนแปลงมาก และเปลยนแปลง นอยลงเมอละตจดสงขน ความกดอากาศจะเลอนขนลงตามฤดกาล 3) เปลยนแปลงในวนทมอากาศโปรงมากกวาวนทมเมฆมาก 4) บนพนดนเปลยนแปลงมากกวาบนชายฝง โดยในพนดนคาความกดสงและตาสดในครงท 2 จะมคานอยกวาครงแรกเลกนอย แตบรเวณชายฝง คาสงสดและตาสดทง 2 ครงเกอบเทากนความกดอากาศบนพนทตาง ๆ มคาแปรผนอยางตอเนองตลอดเวลาตามการเปลยนแปลงของอณหภม ปรมาณแสงอาทตย การหมนของโลก และความชน เปนตน ลกษณะการเปลยนแปลงความกดอากาศ (Variation of atmosphere pressure) จาแนกไดใน 2 ลกษณะ ไดแก การเปลยนแปลงประจาวนและการเปลยนแปลงประจาป 5.6.1 การเปลยนแปลงประจาวน เปนการวดความกดอากาศในรอบ 24 ชวโมงการเปลยนแปลงของความกดอากาศ ปกตเกดจากอทธพลของรงสจากดวงอาทตยและการหมนของโลก ในสภาวะปกต การเปลยนแปลง








ความกดอากาศเกดขน วนละ 2 ชวง คอ ชวงแรก เปนคาความกดอากาศสงสดประมาณเวลา 9.30-10.00 น. และประมาณเวลา 22.00 น. ชวงทสอง เปนคาความกดอากาศตาสดในเวลา 16.00-16.30 น. และตาสดในเวลา 04.00 น. ในวนทอากาศโปรงจะมคาความกดอากาศมากกวาวนทมสภาพอากาศเลวหรอมเมฆมาก ฤดรอน มคามากกวาฤดหนาว สถานตรวจวดทตงอยลกเขาไปในแผนดนจะมคามากกวาสถานทตงอยใกลชายฝงทะเลหรอบนเกาะ และบรเวณศนยสตรจะเหนคาเปลยนแปลงชดกวาบรเวณละตจดสง ๆ ในประเทศไทย พบวา มคาเปลยนแปลงความกดอากาศจากสงสดถงตาสด ปกตไมเกน 4 มลลบาร

ภาพ 5.20 ลกษณะการเปลยนแปลงความกดอากาศทระดบนาทะเลในรอบวน ในเขตละตจดกลาง (บน) ในเขตรอน (ลาง)

ทมา : (Donald, Ahrens C. 2003 : 219)

ภาพ 5.21 ลกษณะการเปลยนแปลงความกดอากาศในรอบวน ณ สถานตรวจอากาศภาควชาภมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร

5.6.2 การเปลยนแปลงประจาป (Annual variation of Pressure) เปนการนาคาความกดอากาศเฉลยประจาเดอนมาวเคราะห พบวา บรเวณทอยลกเขาไปจากชายฝง จะมคาความกดอากาศสงกวาปกตในชวงฤดหนาว และมคาตากวาปกตในฤดรอน สวนในบรเวณชายฝงและมหาสมทรมคาความกดอากาศตากวาคาปกตในฤดหนาวและมคาความกดอากาศสงกวาปกตในชวงฤดรอน อธบายไดวาชวงฤดรอนแผนดนในทวปจะรอนกวาพนนา หรอ








ระดบความกดอากาศ (mb)

ภาพ 5.22 เปรยบเทยบความกดอากาศรายเดอน ระหวาง พ.ศ. 2541 –2546 ของจงหวดปตตาน

มหาสมทร อากาศเหนอทวปจงขยายตวออกทาใหความกดอากาศบนทวปเบากวาความกดอากาศเหนอมหาสมทร สวนในฤดหนาวแผนดนในทวปจะหนาวเยนกวาพนน ามหาสมทร อากาศเหนอทวปจงมคาความกดอากาศบนทวปมากกวาความกดอากาศเหนอมหาสมทร







(pressure atmosphere) 5บทท 5 ความกดอากาศ (pressure atmosphere) 5.1...

Documents