บรรยากาศ

บรรยากาศ
บรรยากาศ คือ อากาศที่ห่อหุ้มโลกเราอยู่โดยรอบ มีขอบเขตจากระดับน้ำทะเลขึ้นไปประมาณ 1,000 กิโลเมตร
หน้าที่ของบรรยากาศ
1. ป้องกันอุณหภูมิของโลกให้พอเหมาะ ถ้าไม่มีบรรยากาศกลางวันอุณหภูมิสูงถึง 110 องศาเซลเซียส กลางคืน -180 องศาเซลเซียส
2. ป้องกันอันตรายจากรังสี และอนุภาคต่าง ๆ ที่มาจากภายนอกโลก
บรรยากาศ มี 5 ชั้นดังนี้
1. โทรโปสเฟียร์ สูงจากพื้นดินประมาณ 10กิโลเมตร อุณหภูมิลดลง 6.4 องศาเซลเซียส ต่อความสูง 1 กิโลเมตร หนาแน่นมาก มีไอน้ำ เมฆ หมอก ฝน และพายุ
2. สตราไตสเฟีนร์ สูงจากโทรโปสเฟียร์ 25 กิโลเมตร อากาศเบาบาง ไม่มีเมฆ พายุเหมาะกับการคมนาคมทางอากาศ
3. เมโซสเฟียร์ ถัดจากสตราไตสเฟีนร์ขึ้นไป 45 กิโลเมตร มีโอโวนอยู่มากทำหน้าที่ดูดรังสีอัลตราไวโอเลทจากดวงอาทิตย์
4. ไอโอโนสเฟียร์ ถัดจากเมโซสเฟียร์ขึ้นไป 520 กิโลเมตร มีอากาศเจือจาง สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้
5. เอกโซสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยาการนอกสุด มีอากาศเบาบาง แก๊สส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนกับฮีเลียม
ส่วนประกอบของอากาศ
1. ไนโตรเจน 78 % 2. ออกซิเจน 21 % 3. อาร์กอน 0.93 %
4. คาร์บอนไดออกไซด์ 0.03 % 5. ไอน้ำและสิ่งเจือปนอื่น ๆ 0.04 %
สมบัติของอากาศ
1. เป็นของเหลว 2. เป็นของผสมเนื้อเดียว 3.เป็นของไหล(รูปร่างเปลี่ยนแปลงตามภาขนะที่บรรจุ)
4. เปลี่ยนแปลงไปเมื่ออุณหภูมิและความดัยเปลี่ยนแปลง
ความหนาแน่นของอากาศ
ความหนาแน่นของอากาศ หมายถึง มวลสารต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร
D = M/V หน่วยเป็น g/cm3 หรือ kg/m3
อากาศมีความหนาแน่นมากที่สุดที่ระดับน้ำทะเล 0.0013 g/cm3 หรือ 1.3 kg/m3และที่สูงจากระดับน้ำทะเลขึนไป ความหนาแน่นของอากาศจะลดลง
ความดันอากาศ คือแรงของอากาศที่กระทำต่อหน่วยพื้นที่ P=F/Aหน่วยเป็น N/m2หรือใช้หน่วยมิลลิเมตรของปรอทหรือบรรยากาศ โดยกำหนดว่า 1 บรรยากาศ ทำให้ปรอทขึ้นไปสูง 760
มิลิลเมตร หรือ 76 เซนติเมตร
สิ่งที่ควรทราบ
1. เมื่อความดันเปลี่ยนไป 27 มิลลิเมตร ของปรอท จุดเดือดจะเปลี่ยนไป 1 องศาเซลเซียส
2. ความดันเปลี่ยนไป 1 มิลลิเมตร ของปรอท ความสูงเปลี่ยนไป 11 มิลลิเมตร
3. ความดันปกติของปรอท = 760 มิลลิเมตร น้ำเดือดที่ 100 องศาเซลเซียส
เครื่องมือวัดความดันของอากาศเรียกว่าบารอมิเตอร์ มี 2 ชนิด
1. บารอมิเตอร์ปรอท 2. แอนนิรอยบารอมิเตอร์
ความชื้นของอากาศ
ความชื้นของอากาศหมายถึง ปริมาณไอน้ำในอากาศ ซึ่งมาจากการระเหยของน้ำบนพื้นโลก
การบอกปริมาณความชื้นของอากาศ บอกได้ 2 วิธี คือ
1. ความชื้นสัมบูรณ์คือ มวลไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศ 1 ปริมาตร เช่น ในอากาศ 1 ปริมาตร มีไอน้ำอยู่ 10gดังนั้น ความชื้นสัมบูรณ์ในขณะนั้น = 10 g/m3
สูตร ความชื้นสัมบูรณ์ = มวลของไอน้ำที่มีอยู่จริง/ปริมาตร
2. ความชื้นสัมพัทธ์ อัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศหนึ่งหน่วยปริมาตรกับมวลไอน้ำอิ่มตัวในอากาศหนึ่งหน่วยปริมาตรที่อุณหภูมิเดียวกัน ความชื้นสัมพัทธ์นิยมคิดเป็นเปอร์เซนต์
สูตร ความชื้นสัมพัทธ์ = มวลของไอน้ำที่มีอยู่จริง/ปริมาณไอน้ำอิ่มตัว x 100
เครื่องมือที่ใช้วัดความชื้นสัมพัทธ์ คือ ไฮโกรมิเตอร์ ที่นิยมใช้ คือ
1. ไฮโกรมิเตอร์แบบกระเปาะเปียก- กระเปาะแห้ง 2. ไฮโกรมิเตอร์แบบเส้นผม
3. ไฮโกรมิเตอร์ชนิดแกว่ง
น้ำในบรรยากาศกับปรากฏการณ์ในธรรมชาติ
เมฆคือ กลุ่มละอองน้ำที่เมื่ออากาศร้อนเย็นลงจนอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้าง ไอน้ำในอากาศจะกลายเป็นหยดน้ำเกาะอยู่ตามฝุ่นละอองเล็ก ๆ ในบรรยากาศ
หมอก คือ เมฆที่เกิดใกล้ระดับพื้นโลกเกิดขึ้นตอนกลางคืนหรือเช้ามืด เพราะอุณหภูมิลดลงถึงจุดน้ำค้าง
น้ำค้าง คือ ไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นหยดน้ำเกาะติดอยู่ตามผิว ซึ่งเย็นลงเย็นลงจนอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้าง
จุดน้ำค้าง คือ ขีดอุณหภูมิของไอน้ำในอากาศเริ่มควบแน่นออกมาเป็นละอองน้ำ
น้ำค้างแข็ง คือ ไอน้ำในอากาศที่มีจุดน้ำค้างต่ำกว่าจุดเยือกแข็งแล้วเกิดการกลั่นตัวเป็นเกล็ดน้ำแข็ง
หิมะ คือ ไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นเกล็ดน้ำแข็ง เมื่ออากาศอิ่มตัว และอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง
ลูกเห็บ คือ เกล็ดน้ำแข็งที่ถูกลมพัดหวนขึ้นหลายครั้ง แต่ละครั้งผ่านอากาศเย็นจัด ไอน้ำกลายเป็นน้ำแข็งเกาะเพิ่มมากขึ้น จนมีขนาดใหญ่เมื่อตกถึงพื้นดิน
ฝน คือ ละอองน้ำในก้อนเมฆซึ่งเย็นจัดลงไอน้ำกลั่นตัวเป็นละอองน้ำเกาะกันมากจนหนักขึ้น
ฝนเทียม เริ่มขึ้นครั้งแรกในประเทศไทย เมื่อ พ.ศ. 2499เป็นการทำฝนหลวงโดยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯให้ม.ร.ว.เทพฤทธิ์ เทวกุล เป็นผู้ดำเนินการมีหลักสำคัญ 2 ประการ คือ
1. ทำให้เมฆหนาแน่นขึ้น
2. สารที่ใช้ ได้แก่ แคลเซียมคลอไรด์ โซเดียมคลอไรด์ ซิลเวอร์ไอโอไดด์ น้ำแข็งแห้ง (คาร์บอนไดออกไซด์แห้ง) ทำหน้าที่เป็นแกนให้ไอน้ำและละอองน้ำรวมตัวเข้าเกาะสารนี้ เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของเมฆให้มากขึ้น และละอองน้ำในเมฆกลายเป็นเม็ดน้ำโตขึ้นหนักมากขึ้น


ลม เกิดจากความกดดันที่ต่าง ๆ ไม่เท่ากัน อากาศที่มีความดันสูง(อุณหภูมิต่ำ)จะไหลไปยังที่ที่มีความกดดันต่ำ(อุณหภูมิสูง)
ลมชนิดต่าง ๆ
1. ลมประจำฤดูคือ ลมที่พัดประจำฤดูกาล เช่นลมมรสุมฤดูร้อน ลมมรสุมฤดูหนาว
2. ลมประจำถิ่น คือ ลมที่เกิดขึ้นเฉพาะแห่ง เช่น ลมว่าวของไทยพัดจากอ่าวไทยไปสู่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือในเดือน
มีนาคม - เมษายน
3. ลมประจำเวลา
3.1 ลมบก เกิดในเวลากลางคืน เป็นลมที่พัดจากพื้นดินสู่ทะเล
3.2 ลมทะเล เกิดในเวลสกลางวัน เป็นลมพัดจากทะเลสู่พื้นดิน
4. ลมประจำภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก ได้แก่ลมขั้วโลกแถบเส้นศูนย์ศูตรเป็นเขตสงบลม เรียกว่าโดลดรัม
5. ลมพายุฝนฟ้าคะนอง เกิดตามลักษณะการเกิดลม แต่มีพิเศษลงไปอีกคือ ขณะที่ฝนตกผ่านอากาศลงมาอากาศจะเย็นตัว และหดตัวเข้าหากัน เกิดเป็นศูนย์กลางของพายุฝนขึ้น
6. ลมพายุไซโคลน คือ ลมที่พัดหมุนเข้าสู่บริเวณความกดอากาศต่ำในทิศทวนเข็มนาฬิกา มีชื่อเรียกต่างกันตามตำแหน่งที่เกิด และอัตราเร็ว แบ่งเป็น 3 ระดับ
6.1 พายุดีเปรสชั่น ความเร็วของลมใกล้ศูนย์กลางไม่เกิน 61 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
6.2 พายุโซนร้อน ความเร็วของลมใกล้ศูนย์กลาง 61ถึง 119กิโลเมตรต่อชั่วโมง
6.3 พายุใต้ฝุ่น ความเร็วของลมใกล้ศูนย์กลางเกิน119 กิโลเมตรต่อชั่วโมง พายุขนาดใหญ่เป็นชนิดเดียวกับไซโคลน หรือเฮอลิเคน ชื่อขึ้นอยู่กับสถานที่เกิด เช่น
เกิดในทะเลจีนใต้ เรียกว่า ใต้ฝุ่น
เกิดในมหาสมุทรอินเดีย เรียกว่า ไซโคลน
เกิดในหมู่เกาะอินเดียตะวันตก เรียกว่า เฮอริเคน
เกิดในทวีปอเมริกา เรียกว่า ทอร์นาโด
เกิดในทะเลมหาสมุทร เรียกว่า ออเตอร์สเปาร์
มาตราที่ใช้วัดอัตราเร็วของลม คือ กม./ชม.และนอต(ไมล์ทะเล/ชั่วโมง) 1 นอต=1.85 กม./ชม.
7. พายุแอนติไซโคลน คือ ลมที่พัดหมุนจากบริเวณความกดอากาศสูงไปในทาทิศทางตามเข็มนาฬิกา
อุตุนิยมวิทยา เป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับบรรยากาศ ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ของอากาศ เช่น ฝน พายุ
องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก เป็นองค์การที่ประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกจัดตั้งขึ้นเพื่อความร่วมมือทางอุตุนิยม
วิทยา
การพยากรณ์อากาศ คือการทำนายสภาพของอากาศล่วงหน้า 24 ชั่วโมง
แผนที่อากาศ คือ แผนที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพกาลอากาศที่ได้รับจากสถานีตรวจอากาศทั่วประเทศ เส้นในแผนที่อากาศที่สำคัญ
1. เส้นไอโซบาร์ เป็นเส้นที่ลากผ่านบริเวณที่มีความกดอากาศเท่ากัน
2. เส้นไอโซเทอม เป็นเส้นที่ลากผ่านบริเวณที่มีอุณหภูมิเท่ากัน
3. เส้นแสดงแนวปะทะของมวลอากาศ เป็นเส้นแสดงแนวปะทะอากาศเย็น และอากาศอุ่น
มลภาวะในชีวิตประจำวัน
สารมลพิษทางอากาศ และผลกระทบต่อชีวิตและทรัพย์สิน
1. คาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO) ปริมาณมากกว่าครึ่งมาจากรถยนต์ CO เข้ามาร่วมกับเม็ดเลือดแดงเกิดเป็น คาร์บอนซีเฮโมโกลบิน ทำให้เม็ดเลือดแดงไม่สามารถรับออกซิเจนได้ตามปกติ มีอาการวิงเวียนศรีษะ อ่อนเพลีย ตาพร่าหายใจอึดอัด คลื่นไส้ อาเจียน
2. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เกิดจากการเผาถ่านหิน น้ำมันเชื้อเพลิง SO2 รวมกับน้ำฝนทำให้น้ำฝนมีสภาพเป็นกรด
3. ออกไซด์ของไนโตรเจน ที่เป็นพิษ มีไนตริกออกไซด์ (NO) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)รวมตัวกับความชื้นในอากาศได้กรดไนตริก (HNO3)
4. ก๊าซไฮโดรคาร์บอน ที่เป็นอันตรายต่อร่างการ เช่น มีเทน (CH4) อีเทน (C2H6) ไอของเฮกเซน
(C 6H14) เฮปเทน (C7H16) ออกเทน (C8H18)
นอกจากพวกแก๊สต่าง ๆ แล้วยังสิ่งสิ่งอื่น ๆทำให้เกิดมลภาวะเช่น
1.ฝุ่นละอองกิดจากการทำเหมืองแร่ การระเบิด การโม่หิน โรงสี โรงเลื่อย การเผาขยะมูลฝอย
2. ตัวทำละลายอินทรีย์ ส่วนใหญ่เป็นสารระเหยไวไฟเช่น คลอโรฟอร์ม อะซิโตน เมทานอล ฟอร์มาลีน ทินเนอร์ เบนซิล เฮกเซน
3. โลหะหนัก เช่น อนุภาค หรือไอของสารประกหอบประเภทตะกั่ว อนุภาคของแคทเมี่ยม อนุภาคของโครเมียม อนุภาคของแมงกานีส อนุภาคหรือไอของปรอท อนุภาคหรือไอของทองแดง สังกะสี เหล็ก
4. สารกัมมันตรังสี