บรรยากาศ (atmosphere)

20
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร 2 21102 เรื่อง บรรยากาศ บรรยากาศ (Atmosphere) หมายถึง อากาศที่หอหุมโลก ที่อยูรอบๆ ตัวเรา อากาศ (Weather) หมายถึง สสารที่มีอยูรอบๆ ตัวเรา องคประกอบของอากาศ อากาศเปนของผสม ประกอบดวยแกสชนิดตางๆ โดยรอยละ 99.99 ของกาศแหง (dry air) ประกอบ ดวยแกส 4 ชนิด คือ 1. แกสไนโตรเจน (N 2 2. แกสออกซิเจน (O ) รอยละ 78.08 2 3. แกสอารกอน (Ar) รอยละ 0.93 ) รอยละ 20.95 4. แกสคารบอนไดออกไซด (CO 2 ) รอยละ 0.03 แผนภูมิวงกลมแสดงสวนประกอบของอากาศ สวนที่เหลืออีกรอยละ 0.01 นั้น ประกอบดวยแกสอื่นๆ เชน นีออน (Ne) ฮีเลียม (He) มีเทน (CH 4 ) คริปทอน (Kr) ไฮโดรเจน (H) โอโซน (O 3 อากาศที่ไมมีไอน้ําผสม เรียกวา อากาศแหง ) อากาศที่มีไอน้ําปนอยูดวย เรียกวา อากาศชื้น แกสไนโตรเจน มีมากที่สุดในอากาศ เมื่อสิ่งมีชีวิตหายใจเขาจะไมมีผลตอรางกาย บทบาทของแกสไนโตรเจน 1. ทําใหแกสออกซิเจนในบรรยากาศเจือจาง 2. ทําใหอัตราเร็วในการสันดาปลดลง 3. มีความสําคัญในการสรางโปรตีน เพิ่มเติม บรรยากาศ (Atmosphere) 1 2

Upload: -

Post on 15-Jul-2015

169 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

บรรยากาศ (Atmosphere) หมายถง อากาศทหอหมโลก ทอยรอบๆ ตวเรา

อากาศ (Weather)

หมายถง สสารทมอยรอบๆ ตวเรา

องคประกอบของอากาศ อากาศเปนของผสม ประกอบดวยแกสชนดตางๆ โดยรอยละ 99.99 ของกาศแหง (dry air) ประกอบ ดวยแกส 4 ชนด คอ 1. แกสไนโตรเจน (N2

2. แกสออกซเจน (O) รอยละ 78.08

2

3. แกสอารกอน (Ar) รอยละ 0.93 ) รอยละ 20.95

4. แกสคารบอนไดออกไซด (CO2

) รอยละ 0.03

แผนภมวงกลมแสดงสวนประกอบของอากาศ

สวนทเหลออกรอยละ 0.01 นน ประกอบดวยแกสอนๆ เชน นออน (Ne) ฮเลยม (He) มเทน (CH4) ครปทอน (Kr) ไฮโดรเจน (H) โอโซน (O3

อากาศทไมมไอนาผสม เรยกวา อากาศแหง )

อากาศทมไอนาปนอยดวย เรยกวา อากาศชน

แกสไนโตรเจน มมากทสดในอากาศ เมอสงมชวตหายใจเขาจะไมมผลตอรางกาย บทบาทของแกสไนโตรเจน 1. ทาใหแกสออกซเจนในบรรยากาศเจอจาง

2. ทาใหอตราเรวในการสนดาปลดลง 3. มความสาคญในการสรางโปรตน

เพมเตม

บรรยากาศ (Atmosphere)

1

2

Page 2: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

สนดาป (combustion) คอ ขบวนการทสารรวมกบออกซเจนจนเกดเปนออกไซด ความรอน และแสงสวาง

แกสออกซเจน มมากเปนอนดบ 2 ในอากาศ รองจากแกสไนโตรเจน บทบาทของแกสออกซเจน 1. สงมชวตหายใจนาแกสออกซเจนเขาไปเพอการดารงชวต 2. ชวยในการสนดาปของเชอเพลง

แกสคารบอนไดออกไซด แมมปรมาณเลกนอยแตมบทบาทสาคญตอสงมชวต โดยเฉพาะพชใชแกสคารบอนไดออกไซดในการสรางอาหารหรอกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

สมบตของอากาศ อากาศมสมบตเฉพาะตวทสาคญ คอ 1. เปนสสาร มมวล มตวตน ตองการทอย และสมผสได 2. เปนของไหลถายเทไดตลอดเวลา อากาศจะไหลจากบรเวณทมความกดอากาศสงไปยงบรเวณทความกดดนอากาศตา จงทาใหเกดลม 3. ทาใหเปนของเหลวได โดยการเพมความดนสงๆ หรอทาใหเยนจดๆ อากาศจะเปลยนไป 4. อากาศมความหนาแนน มความดน มความชน และมระดบอณหภม

ชนบรรยากาศ แบงตามอณหภม ความสง และสวนผสมของแกสทม ไดดงน 1. ชนโทรโพสเฟยร (Troposphere)

สงจากพนดน 10 km อณหภมจะลดลงตามระดบของความสง มไอนาอยมาก มปรากฏการทางธรรมชาต เชน เมฆ หมอก ฝน และพาย เปนตน เปนชนทสงมชวตอาศยอย

2. ชนสตราโทสเฟยร (Stratosphere) สงถดขนไปอก 50 km ในชวงแรกๆ อณหภมจะคงท หลงจากนนจะเพมขนตามระดบของความสง มโอโซน (O3) อยมาก ซงจะชวยในการดดแสงอลตราไวโอเลต (UV) จากดวงอาทตย เหมาะสาหรบการคมนาคมทางอากาศเนองจากไมมเมฆ และพาย บางครงเรยกชนนวา โอโนสเฟยร เนองจากมโอโซนอย

3. ชนมโซสเฟยร (Mesosphere) สงถดขนไปอกจนถงระดบความสงประมาณ 80 km อณหภมชนนจะลดลงตามระดบความสงทเพมขน วตถนอกโลกผานเขามาจะเรมเกดการเผาไหมในชนน

4. ชนเทอรโมสเฟยร (Thermosphere) สงถดขนไป 80 – 500 km

3

Page 3: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

โมเลกลของแกสมการแตกตวเปนไอออน (ion) สามารถสะทอนคลนวทยได เหมาะสาหรบการคมนาคมหรอใชสอสารระยะทางไกล (วทย AM) อณหภมคงทในระดบลางและจะเพมขนตามความสงจนถงประมาณ 1,700 องศา

เซลเซยส บางครงเรยกชนนวา ไอโอโนสเฟยร เนองจากมการแตกตวของไอออน

5. ชนเอกโซสเฟยร (Exosphere) อยสงถดจาก 500 km ขนไป อยชนนอกสด อณหภมสง อากาศเบาบาง ม H และ He เลกนอย เปนจดเรมตนของ อวกาศ

บรเวณทอยระหวางชนโทรโพสเฟยรกบชนสตราโทสเฟยร เรยกวา โทรโพพอส (Tropopause) บรเวณทอยระหวางชนสตราโทสเฟยรกบชนมโซสเฟยร เรยกวา สตราโทพอส ( Stratopause) บรเวณทอยระหวางชนมโซสเฟยรกบชนเทอรโมสเฟยร เรยกวา มโซพอส (Mesopause)

ประโยชนของบรรยากาศ 1. ชวยใหอณหภมของโลกไมสงเกนไปในเวลากลางวน และไมตาเกนไปในเวลากลางคน 2. ชวยปองกนอนตรายจากรงสของดวงอาทตย 3. ชวยปองกนอนตรายจากอนภาคตางๆ จากนอกโลก เชน อกกาบาต 4. แกสออกซเจนใชในการหายใจของสงมชวต แกสคารบอนไดออกไซดใชในกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

อณหภมของอากาศ อากาศทาหนาทคลายผาหมทหอหมโลก ชวยปรบอณหภ มของโลกทงกลางวนและกลางคนใหเหมาะสมกบการดารงชวตของสงมชวต ชวยปองกนอนตรายจากรงสและอนภาคตางๆ ทมาจากนอกโลก อนเปนอนตรายตอมนษย สตว และพช อณหภมของอากาศ คอ ปรมาณทใชบอกความรอนและความเยนของอากาศ เปนปจจยพนฐานในการศกษาสภาพอากาศ และมการแปรเปลยนไปในแตละชวงเวลา เชน ป ฤดกาล เดอน วน และชวโมง อณหภมของอากาศมการเปลยนแปลงในแตละชวโมง ในแตละวน และในแตละสถานท อณหภมของอากาศจะลดลง ในชวงใกลคา และจะลดตาทสดในชวงเชามด ทงนเนองจากโลกไมไดรบแสงแ ละความรอนจากดวงอาทตย

4

Page 4: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

ภาพแสดง พลงงานแสงและพลงงานความรอนจากดวงอาทตยทตกกระทบโลก ทาใหอณหภมของอากาศ บรเวณตางๆ ของโลกแตกตางกน

อณหภมของอากาศนอกจากจะเปลยนแปลงตามผลพลงงานและพลงงานความรอนจากดวงอาทตยแลวยงเปลยนแปลงไปตามความสงจากระดบนาทะเล

ตารางแสดง ตวอยางความสมพนธระหวางความสงจากระดบนาทะเลกบอณหภมของอากาศ

ความสงจากระดบนาทะเล (กโลเมตร) อณหภมของอากาศ (๐C) 1.0 20.5 1.5 17.5 3.0 10.0 4.0 4.7 5.0 - 0.6 7.0 - 11.4 9.0 - 27.0

ฤดกาล เกดจากการทโลกโคจรรอบดวงอาทตยโดยทแกนหมนของโลกเอยงทามม 23.5 องศา กบแนวตงฉากกบระนาบวงโคจรของโลก จงทาใหตาแหนงตางๆ บนพนโลกไดรบแสงจากดวงอาทตยไมเทากน บรเวณทไดรบแสงมากตอเนองกนเปนเวลานาน เรยกวา ฤดรอน สวนบรเวณทไดรบแสงนอยตอเนองกนเปนเว ลานาน เรยกวา ฤดหนาว

5

Page 5: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

ภาพแสดง แนววงโคจรของโลกรอบดวงอาทตย

ปจจยทมผลตออณหภมของอากาศ 1. รงสจากดวงอาทตย พนโลกดดกลนรงสจากดวงอาทตยไวและเปลยนเปนพลงงานความรอน ในเวลากลางวนพนโลกดดกลนรงสจากดวงอาทตยและคายพลงงานความรอนออกม าทาใหบรเวณนนมอณหภมสงตามไปดวย สวนในเวลากลางคนพนผวโลกไมไดรบรงสจากดวงอาทตย แตยงมพลงงานความรอนสวนหนงสะสมไวแลวคายพลงงานความรอนใหอากาศเหนอบรเวณนน แตไมมากเทาในเวลากลางวน ดงนนอณหภมของอากาศในเวลากลางคนจงตากวาในเวลากลางวน 2. ลกษณะพนผวโลก โดยพนดนและพนนามสมบตในการดดกลนและคายความรอนตางกน เมอไดรบความรอนพนดนจะรอนขนอยางรวดเรว และมอณหภมสงกวาพนนา เมอคายความรอนพนดนจะเยนตวลงอยางรวดเรวเชนกน และมอณหภมตากวาพนนาทาใหอณหภมของอากาศเหนอบรเวณดงกลาวตางกนดวย 3. สภาพแวดลอม เชน อากาศเหนอบรเวณปาไมและทะเลทรายแตกตางกน โดยบรเวณปาไมจะใหรมเงาและดดกลนพลงงานแสงอาทตยไปใชในกระบวนการตางๆ ทาใหพนโลกบรเวณปาไมมอณหภมตากวา จงคายพลงงานความรอนใหบรเวณนนนอยกวาบรเวณทะเลทราย 4. สภาพของบรรยากาศ พบวาปรมาณเมฆในทองฟามผลตออณหภมของอากาศ โดยเมฆจะใหรมเงาและสะทอนรงสจากดวงอาทตยบางสวนกลบคนสอวกาศ ขณะเดยวกนกจะดดกลนรงสบางสวนเอาไวทาใหพนผวโลกไดรบพลงงานจากดวงอาทตยนอยลง 5. การเอยงของแกนโลก มผลทาใหโลกหนขวโลกเหนอและขวโลกใตเขาดวงอาทตยสลบกน สงผลใหพนทบนโลกในรอบ 1 ป ไดรบพลงงานความรอนจากดวงอาทตยตางกน โดยขวทหนเขาหาดวงอาทตยจะไดรบพลงงานความรอนมากกวาจะเปนชวงฤดรอน สวนขวทหนออ กจากดวงอาทตยจะไดรบพลงงานความรอนนอยกวาจะเปนชวงฤดหนาว

6

Page 6: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

อณหภมของอากาศ ปจจยสาคญทมผลตออณหภมของอากาศทบรเวณใดๆ คอพลงงานความรอนจากดวงอาทตย ทาใหกลางวนอณหภมของอากาศสงกวาเวลากลางคน ลกษณะของผวโลกทแตกตางกนจะสงผลใหอณหภม ของอากาศเหนอบรเวณนนๆ แตกตางกน เชน เวลากลางวนอากาศเหนอพนดนจะรอนกวาเหนอพนนา ในเวลากลางคนอากาศเหนอพนนาจะรอนกวาเหนอพนดน และบรเวณปาจะมอณหภมตากวาบรเวณทแหงแลง

การวดอณหภมของอากาศ อณหภมของอากาศมการเปลยนแปลงอยตลอดเวลา และมการเปลยนแปลงอยางตอเนอง ดงนนการวดอณหภมของอากาศจงตองใชเครองมอเฉพาะทใชวดอณหภมของอากาศ เรยกวา เทอรมอมเตอร (Thoermometer) และเทอรมอมมเตอรทใชในการศกษาสภาพอากาศ คอ เทอรมอมมเตอรชนดสงสด – ตาสด (Max – Min Thoermometer) ซงสามารถวดอณหภมสงสดและตาสดในรอบวนได เทอรมอมเตอรชนดสงสด – ตาสดจะแตกตางจากเทอรมอมเตอรแบบธรรมดา คอ มดชน (index) แสดงคาอณหภมสงสดและตาสดในวนหนงๆ บนสเกล เมอตองการทราบคากใหอานไดจากปลายแทงดชนดานใ กลกบผวปรอท การตดตงเทอรมอมเตอรสาหรบวดอณหภมของอากาศนนตองตดตงในเรอนเทอรมอมเตอรหรอ ตสกรน (Thoermometer Screen) ซงประกอบดวยบานเกรดทง 4 ดาน เพอใหอากาศผานไดสะดวกและปองกนไมใหเทอรมอมเตอรถกแสงโดยตรง และตงใหสงจากพนดนเพอปองกนการแผรงสความรอนจากพนดน การตรวจวดอณหภมของอากาศตองใชผทมความชานาญและตรวจวดไดถกตองตามหลกวชาการจงจะไดคาทใกลเคยงกบความเปนจรงมากทสด การตรวจวดอณหภมสงสดใหอานจากเทอรมอมเตอรสงสดในตสกรนหลกจากดวงอ าทตยลบขอบฟาไปแลวในเวลา 19.00น. และการตรวจวดอณหภมตาสดใหอานจากเทอรมอมเตอรตาสดในตสกรนหลงจากดวงอาทตยเรมขนจากขอบฟาในเวลา 07.00 น.

เกณฑอณหภมของประเทศไทย ฤดหนาวพจารณาจากอณหภมตาสดในแตละวน อากาศเยนจด อณหภมตากวา 8.0 ๐

อากาศหนาว อณหภมระหวาง 8.0 C ๐C – 15.9 ๐

อากาศเยน อณหภมระหวาง 16.0 C

๐C – 22.9 ๐

C

ฤดรอนพจารณาจากอณหภมสงสดในแตละวน อากาศรอน อณหภมระหวาง 35.0 ๐C – 39.9 ๐

อากาศรอนจด อณหภมตงแต 40 C

ใหนกเรยนทากจกรรมตอไปน C ขนไป

ศกษาตารางแสดงอณหภมของอากาศทระดบความสงตางๆ กน แลวสรปผลออกมาโดยการบรรยายและสรางกราฟเสน

ความสงจากระดบนาทะเล (กโลเมตร) อณหภมของอากาศ (องศาเซลเซยส) 0.1 1.5 3.1

26.0 20.1 8.4

7

Page 7: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

4.4 5.9 7.3

2.6 -6.0 -18.2

........................................................................................................................................................................

กราฟเสน

สมบตของอากาศ 1. ความหนาแนนของอากาศ ความหนาแนนของอากาศ คอ อตราสวนระหวางมวลกบปรมาตรของอากาศ

ความสมพนธระหวางความหนาแนนของอากาศกบความสงจะแปรผกผนกบความสงของระดบนาทะเล หรออาจกลาวไดวา ถาความสงจากระดบนาทะเลเพมขน ความหนาแนนของอากาศจะมคาลดลง

ตาราง แสดงความหนาแนนของอากาศทระดบความสงตางๆ กน

ความสงจากระดบนาทะเล (กโลเมตร) ความหนาแนนของอากาศ (กโลเมตร/ลกบาศกเมตร) 0 1.225 2 1.007 4 0.819 6 0.660 8 0.525 10 0.414

อณหภ

ม (อ

งศาเ

ซลเซ

ยส)

ความสง (กโลเมตร) กราฟแสดง อณหภมของอากาศทระดบตางๆ

8

Page 8: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

12 0.312

ความสงจากระดบนาทะเล (กโลเมตร) ความหนาแนนของอากาศ (กโลเมตร/ลกบาศกเมตร) 14 0.228 16 0.166 18 0.122 20 0.081

คาถาม 1. ทระดบนาทะเล 0 กโลเมตรมอากาศอยหรอไม เพราะเหตใด .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2. ทระดบความสง 8 กโลเมตร และ 20 กโลเมตร ความหนาแนนของอากาศมคาเทาโดยประมาณ .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 3. สรปผลขอมลจากตารางไดอยางไร .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. การหาความหนาแนนของอากาศหาไดจากสตร

d = Vm

เมอ d คอ ความหนาแนนของอากาศ มหนวยเปน kg/m3

m คอ มวลของอากาศ มหนวยเปน kg

V คอ ปรมาตรของอากาศ มหนวยเปน mตวอยาง

3

หองขนาด 4 m 6 m 5 m มมวลอากาศ 192 kg อากาศในหองมความหนาแนนเทาไร

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

วธทา

.................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................. ความดนอากาศ อากาศมแรงดน แรงดนอากาศจะกระทาตอทกสงทกอยางทอยบนโลก แรงหรอนาหนกของอากาศทกดลงบนพนใดๆ เรยกวา แรงดนอากาศ สวนแรงหรอนาหนกอากาศทกระทาตอหนงหนวยพนท เรยกวา ความดน

9

10

Page 9: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

อากาศ หรอ ความดนบรรยากาศ ในการพยากรณอากาศเรยกคว ามดนอากาศหรอความดนบรรยากาศวา ความกดอากาศ

สมบตของอากาศดานความดน 1. คาความดนอากาศในแตละแหงจะไมเทากน บรเวณใกลผวโลกจะมความดนอากาศมาก และลดลงเมอขนไปในทสง เพราะเมอสงขนไปอากาศเบาบางลง นาหนกของอากาศกจะลดลง แรงกดจงลดลงตามระดบความสง 2. ทระดบความสงเดยวกนความดนอากาศจะเทากน 3. ความดนอากาศขนกบ อณหภม คอ เมออากาศไดรบความรอน อากาศจะขยายตวจงมความดนอากาศตา 4. ความดนอากาศขนอยกบความชน อากาศชนมไอนา จะมความดนอากาศตากวาอากาศแหง

ความดนของอากาศทกระทาตอพนผวโลก จะวดท ระดบนาทะเล มคาเทากบ 760 มลลเมตรของปรอท หรอ 76 เซนตเมตรของปรอท เรยกวา ความดน 1 บรรยากาศ (1 atmosphere หรอ 1 atm) ซงไดจากการบรรจปรอทลงในหลอดแกวทปลายหลอดดานหนงปด ความยาวของหลอดแกวมากกวา 760 มลลเมตร แล วนา ไปควาในอางทบรรจปรอท ระดบปรอทในหลอดแกวจะลดลง วดความสงจากระดบปรอทในอางทบรรจปรอทได 760 มลลเมตร ดงรป

หนวยวดความดนของอากาศ อาจมหนวยเปนบรรยากาศ ปาสคาล หรอ บาร ซงเปรยบเทยบกนไดดงน 1 บรรยากาศ = 760 มลลเมตรของปรอท (mmHg) = 1.013 105 นวตนตอตารางเมตร (N/m2

= 1.013 บาร )

= 1.013 105

1 ปาสคาล = 1 N/m ปาสคาล

11

2

Page 10: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

1 บาร = 105 N/m

2

การวดความดนอากาศ 1. วดเปนความสงของนา ความดน 1 บรรยากาศ คอ ความดนอากาศทระดบนาทะเลมคาเทากบความดนของนาทสงประมาณ 10 เมตร

รป แสดงการวดความดนอากาศโดยวดเปนความสงของนา

2. วดเปนความสงของปรอท ความดน 1 บรรยากาศ คอ ความดนอากาศทระดบนาทะเลมคาเทากบความดนของปรอททสงประมาณ 760 มลลเมตร หรอ 76 เซนตเมตร

รป แสดงการวดความดนอากาศโดยวดเปนความสงของปรอท

เครองมอวดความดนอากาศ 1. บารอมเตอร (Barometer) บารอมเตอรสรางขนโดยอาศยหลกความแตกตางของควา มดนอากาศของสองบรเวณ เปนเครองมอทมลกษณะเปนหลอดแกว ปลายขางหนงยาวประมาณ 1 เมตร ภายในบรรจปรอทเตมหลอด เมอควาหลอดแกวดงกลาวลงในอางปรอทโดยไมใหอากาศผานเขาไปในหลอด ความดนอากาศจะทาใหลาปรอทอยในหลอดแกวไดสง 76 เซนตเมตร ทวางเหนอระด บปรอทเปน สญญากาศ เรยกวา สญญากาศของ ทอรรเชลล (Torricellian Vacuum) ซงคนพบโดยทอรรเชลล

12

Page 11: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

รป บารอมเตอรแบบปรอท

2. แอนนรอยดบารอมเตอร (Aneroid Barometer) เปนเครองมอประกอบดวยตลบโลหะทสบอากาศออกเกอบหมด เพอทาใหตลบยดหดออกไดงายๆ เมอความดนอากาศเปลยนไป โดยอานคาความดนไดจากเขมชบนหนาปด ซงมตวเลขแสดงความดนอากาศ

รป แอนรอยดบารอมเตอร 3. อลตมเตอร (Altimeter) เปนเครองมอวดความสงทใชในเครองบน โดยใชหลกการสรางของบารอมเตอร แตปรบหนาปด

ใหอานเปนความสง และใชหลกการสาคญอกประการ คอ ความดนอากาศจะลดลงประมาณเทากบ 1 มลลเมตรของปรอททกๆ ระยะสง 11 เมตร จากระดบนาทะเล

13

Page 12: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

รป อลตมเตอร

4. เปนเครองมอทใชในการวดความดนอากาศทใชหลกการเดยวกบแอนนรอยดบารอมเตอร แตจะมเขมชทมปากกาบนทกความกดดนอากาศแบบตอเนองลงบนกระดาษตลอดเวลาดวยลานนาฬกาในลกษณะเปนเสนกราฟ

บารอกราฟ (Barograph)

รป 11

บารอกราฟ

ตาราง แสดงคาความดนของอากาศทระดบความสงตางๆ กน

ความสงจากระดบนาทะเล (กโลเมตร)

ความดนอากาศ มลลเมตรของปรอท

(mmHg) นวตนตอตารางเมตร

(N/m2) 0 760 1.01 105 1 675 0.90 105 2 600 0.80 105

14

Page 13: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

3 530 0.70 105 4 470 0.63 105 5 410 0.55 105 6 360 0.48 105 7 320 0.43 105 8 280 0.37 105 9 245 0.33 105 10 210 0.28 105 11 185 0.25 105 12 160 0.21 105 13 140 0.19 105

คาถาม 1. บนภเขาสง 2,000 เมตร จากระดบนาทะเล ความดนอากาศมคาเทาไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ทระดบความสง 14 กโลเมตร ความดนอากาศมคาเทาไหร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ทระดบความสงมากขน ความดนอากาศมคาเปลยนแปลงหรอไม อยางไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. จงสรปความสมพนธระหวางความดนอากาศกบความสง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… การคานวณหาความสงจากระดบนาทะเล ใชหลกการสาคญดงน ความดนอากาศปกตมคาเทากบความสง 760 มลลเมตรของปรอท และความดนอากาศจะลดลงประมาณ 1 มลลเมตรของปรอททกๆ ระยะสง 11 เมตร จากระดบนาทะเล

1. ด.ช. มานะ ใชบารอมเตอรปรอทวดความดนอากาศทยอดเขาแหงหนงได 720 มลลเมตรของปรอท จงหาความสงของยอดเขานนจากระดบนาทะเล ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

15

Page 14: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. จงแสดงวธคานวณ เพอหาความสงของเครองบนขณ ะบน โดยวดความดนอากาศขณะนนได 300 มลลเมตรของปรอท ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ด.ญ.มนฤด ยนบนยอดเขาแหงหนงสง 2,500 เมตร ทยอดเขาแหงนจะวดความดนอากาศไดเทาใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. เมอบอลลนลอยขนสง 6,600 เมตร จากระดบนาทะเล ความดนบรรยากาศขณะนนจะมคากมลลเมตร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. พนทสนามหญาหนาบานขนาด 50 ตารางเมตร ถกกดทบดวยแรงดนอากาศ 2,500 นวตน ความดนอากาศบนพนสนามหญาหนาบานเปนเทาใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

16

Page 15: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

6. บนพนหอง 32 m2

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… มแรงดนอากาศกระทา 3,232,000 N จงหาความดนอากาศบนพนหอง

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. บนยอดเขาแหงหนงอานคาความดนอากาศจากบารอมเตอรได 540 mm ของปรอท ยอดเขานสงจากระดบนาทะเลเทาใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8. ทความสง 1,650 เมตร ความดนอากาศจะดนใหปรอทในบารอมเตอรปรอทสงกเซนตเมตร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9. นกกระโดดรวมดงพสธา ขณะลอยตาอยในอากาศทตาแหนงหนง อานเครองวดความดนอากาศทขอมอของเขาได 500 มลลเมตรปรอท ขณะนนเขาอยสงจากระดบนาทะเลกเมตร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

17

Page 16: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ความกดอากาศม 2 ประเภท ดงน

1. บรเวณความกดอากาศสง (High Pressure Area หรอ High) หรอแอนตไซโคลน (Anitcyclone)

หมายถง บรเวณทมความกดอากาศสงกวาบรเวณใกลเค ยงทอยรอบๆ ในแผนทอากาศผวพนแสดงดวยเสนความกดอากาศเปนวงกลมหรอวงรรปไขลอมรอบบรเวณทมความกดอากาศสง นนคอ บรเวณความกดอากาศสงจะเปนบรเวณทมความกดอากาศสงขนจากขอบนอกเขาสศนยกลาง ซงบรเวณนจนะมกระแสลมพดออกจากศนยกลางในทศทางตามเขมนาฬกาในซกโลกเหนอ และทศทางทวนเขมนาฬกาในซกโลกใต

2. บรเวณความกดอากาศตา ( Low Pressure Area หรอ Low ) หมายถง บรเวณทมความกดอากาศตากวาบรเวณใกลเคยงทอยรอบๆ ในแผนทอากาศผวพน

แสดงดวยเสนความกดอากาศทเปนวงกลมลอมบรเวณทมความกดอากาศตา นนคอ บรเวณความกดอากาศตาจะเปนบรเวณทมความกดอากาฯศตาจากขอบนอกเขาสศนยกลาง ซงบรเวณนจะมกระแสลมพดเขาหาศนยกลางในทศทางทวนเขมนาฬกาในซกโลกเหนอ และทศทางตามเขมนาฬกาในซกโลกใต

18

Page 17: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

รองความกดอากาศตา (Intertropical Convergence Zone – ITCZ ) หรอ รองมรสม (Monsoon Trough)

รองความกดอากาศตาหรอรองมรสมน มชอเรยกในภาษาองกฤษหลายชอดวยกน เชน Intertropical Convergence Zone , Equatorial Trough หรอ Monsoon Trough เปนตน เปนโซนหรอแนวแคบๆ ทลม เทรดหรอลมคาในเขตรอนของทง 2 ซกโลกมาบรรจบกน คอลมคาตะวนออกเฉยงเหนอของซกโลกเหนอกบลมคาตะวนออกเฉยงใตของซกโลกใต

รองความกดอากาศตาหรอรองมรส ม มลกษณะเปนแนวพาดขวางในทศตะวนออก- ตะวนตก ในรองความกดอากาศตาหรอรองมรสมเปนบรเวณทมความกดอากาศตา มกระแสอากาศไหลขน- ลงสลบกน รองความกดอากาศตาหรอรองมรสมจะอยในเขตรอนใกลๆ เสนศนยสตร และจะ มการเลอนข น – ลงตามแนวโคจรของดวงอาทตยโดยจะลาหลงประมาณ 1 – 2 เดอน ความกวางของร องความกดอากาศตาหรอรองมรสมประมาณ 6 – 8 องศาละตจด เปนบรเวณทมเมฆมากและฝนตกอยางหนาแนน ฉะนน เมอรองนประจาอยทใดหรอผานทใดกจะทาใหทนนฝนตกอยางหนาแนนได

Page 18: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

รป แสดงรองความกดอากาศตา

ภาพ แสดงไซโคลน และแอนตไซโคลน ในซกโลกเหนอ

แรงโครออรสไมมอทธพลตอกระแสลมทบรเวณเสนศนยสตร แตจะมอทธพลมากขนในละตจดทสงเขาใกลขวโลก แรงโครออรสทาใหลมในซกโลกเหนอเบยงเบนไปทางขวา และทาใหลมในซกโลกใตเบยงเบนไปทางซาย ภาพท 4 แสดงใหเหนวา ในบรเวณซกโลกเหนอ แรงโครออรสทาใหมวลอากาศรอบหยอมความกดอากาศตา (L) หรอ “ไซโคลน” (Cyclone) หมนตวทวนเขมนาฬกาเขาสศนยกลาง และมวลอากาศรอบหยอมความกดอากาศสง (H) “แอนตไซโคลน” (Anticyclone) หมนตวตามเขมนาฬกาออกจากศนยกลาง ในบรเวณ

Page 19: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

ซกโลกใต “ไซโคลน” จะหมนตวตามเขมนาฬกา และ “แอนตไซโคลน” จะหมนตวทวนเขมนาฬกา ตรงกนขามกบซกโลกเหนอ

บรเวณความกดอากาศตา ( Low Pressure Area หรอ Low )

บรเวณความกดอากาศตา คอ บรเวณทมความกดอากาศตากวาบรเวณใกลเคยงท

อยรอบๆในแผนท

อากาศผวพนแสดงดวยเสนความกดอากาศเทาเปนวงกลมลอมรอบบรเวณททม

ความกดอากาศตา นนคอ บรเวณความกดอากาศตาจะเปนบรเวณทมความกด

อากาศตาลงจากขอบนอกเขาสศนยกลาง บรเวณความกดอากาศตานจะมกระแสลม

พดเขาหาศนยกลางในทศทางทวนเขมนาฬกาในซกโลกเหนอ และในทศทาง ตาม

เขมนาฬกาในซกโลกใต การเคลอนไหวของอากาศรอบศนยกลางบรเวณความกด

อากาศตาเชนน เรยกวา Cyclonic Circulation ตามปกตในบรเวณความกดอากาศ

ตาจะมเมฆมากและมฝนตกดวยบรเวณความกดอากาศตา แบงออกได 2 ชนด

1.Cold Core ทแกนกลางของความกดอากาศตาชนดน อณหภมจะตากวาภายนอก

และเกดในแถบละตจดสงๆ ทอากาศเยน เมอเกดขนแลวการหมนเวยนจะ

ตอเนองกน ความชนของความกดจะเพมมากขนตามความสงซงสมพนธกบกระแส

ลม นนคอ บรเวณความกดอากาศตาชนด Cold Core จะมลมพดแรงขนตามความสง

และมกมแนวปะทะอากาศขนรวมดวยเสมอ

2.Warm Core ทแกนกลางของความกดอากาศตาชนดน อณหภมจะรอนกวา

ภายนอก การหมนเวยนจะเหมอนกบชนด Cold Core และมเฉพาะในเขตรอนเทานน

เนองจากแกนกลางรอน ฉะนนอากาศทเยนกวาจะพดเขาแทนทจมเขาหาศนยกลาง

ทาใหเกดกระแสลมพดเวยนเปนกนหอยเขาหาศนยกลาง ขณะเดยวกนอากาศตรง

กลางจะลอยตวขน ความชนของความกดตามระดบความสงจะลดลง นนคอ ลมทพด

เวยนเขาหาศนยกลางรอบบรเวณความกดอากาศตาชนด Warm Core ความเรวลม

จะลดลงตามความสง พายจะรนแรงทสดทผวพนเทานน สงขนไปลมกาลงออนลง

Page 20: บรรยากาศ (Atmosphere)

เอกสารประกอบการสอน รายวชาวทยาศาสตร2 ว21102

เรอง บรรยากาศ

บรเวณความกดอากาศตาทง 2 ชนด เกดฝนตกหนกเทาๆ กน แตความเรวลมจะ

ตางกน

รองความกดอากาศตา (Intertropical Convergence Zone – ITCZ ) หรอ รองมรสม (Monsoon Trough)

รองความกดอากาศตาหรอรองมรสมน มชอเรยกในภาษาองกฤษหลายชอดวยกน

เชน Intertropical Convergence Zone , Equatorial Trough หรอ Monsoon

Trough เปนตน เปนโซนหรอแนวแคบๆ ทลมเทรดหรอลมคาในเขตรอนของทง 2

ซกโลกมาบรรจบกน คอลมคาตะวนออกเฉยงเหนอของซกโลกเหนอกบลมคา

ตะวนออกเฉยงใตของซกโลกใต

รองความกดอากาศตาหรอรองมรสม มลกษณะเปนแนวพาดขวางในทศตะวนออก-

ตะวนตก ในรองความกดอากาศตาหรอรองมรสมเปนบรเวณทมความกดอากาศตา ม

กระแสอากาศไหลขน-ลงสลบกน รองความกดอากาศตาหรอรองมรสมจะอยในเขต

รอนใกลๆ เสนศนยสตร และจะมการเลอนขน –ลงตามแนวโคจรของดวงอาทตย

โดยจะลาหลงประมาณ 1-2 เดอน ความกวางของรองความกดอากาศตาหรอรอง

มรสมประมาณ 6-8 องศาละตจด เปนบรเวณทมเมฆมากและฝนตกอยางหนาแนน

ฉะนน เมอรองนประจาอยทใดหรอผานทใดกจะทาใหทนนฝนตกอยางหนาแนนได