เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
บรรยากาศ (Atmosphere)
หมายถึง อากาศที่หอหุมโลก ที่อยูรอบๆ ตัวเรา
อากาศ (Weather)
หมายถึง สสารที่มีอยูรอบๆ ตัวเรา
องคประกอบของอากาศ
อากาศเปนของผสม ประกอบดวยแกสชนิดตางๆ โดยรอยละ 99.99 ของกาศแหง (dry air) ประกอบ
ดวยแกส 4 ชนิด คือ
1. แกสไนโตรเจน (N2
2. แกสออกซิเจน (O
) รอยละ 78.08
2
3. แกสอารกอน (Ar) รอยละ 0.93
) รอยละ 20.95
4. แกสคารบอนไดออกไซด (CO2) รอยละ 0.03
แผนภูมิวงกลมแสดงสวนประกอบของอากาศ
สวนที่เหลืออีกรอยละ 0.01 นั้น ประกอบดวยแกสอื่นๆ เชน นีออน (Ne) ฮีเลียม (He) มีเทน (CH4)
คริปทอน (Kr) ไฮโดรเจน (H) โอโซน (O3
อากาศที่ไมมีไอน้ําผสม เรียกวา อากาศแหง
)
อากาศที่มีไอน้ําปนอยูดวย เรียกวา อากาศชื้น
แกสไนโตรเจน
มีมากที่สุดในอากาศ เมื่อสิ่งมีชีวิตหายใจเขาจะไมมีผลตอรางกาย บทบาทของแกสไนโตรเจน
1. ทําใหแกสออกซิเจนในบรรยากาศเจือจาง
2. ทําใหอัตราเร็วในการสันดาปลดลง
3. มีความสําคัญในการสรางโปรตีน
เพิ่มเติม
บรรยากาศ (Atmosphere)
1
2
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
สันดาป (combustion) คือ ขบวนการที่สารรวมกับออกซิเจนจนเกิดเปนออกไซด ความรอน และแสง
สวาง
แกสออกซิเจน
มีมากเปนอันดับ 2 ในอากาศ รองจากแกสไนโตรเจน บทบาทของแกสออกซิเจน
1. สิ่งมีชีวิตหายใจนําแกสออกซิเจนเขาไปเพื่อการดํารงชีวิต
2. ชวยในการสันดาปของเชื้อเพลิง
แกสคารบอนไดออกไซด
แมมีปริมาณเล็กนอยแตมีบทบาทสําคัญตอสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะพืชใชแกสคารบอนไดออกไซดในการ
สรางอาหารหรือกระบวนการสังเคราะหดวยแสง
สมบัติของอากาศ
อากาศมีสมบัติเฉพาะตัวที่สําคัญ คือ
1. เปนสสาร มีมวล มีตัวตน ตองการที่อยู และสัมผัสได
2. เปนของไหลถายเทไดตลอดเวลา อากาศจะไหลจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่ความ
กดดันอากาศต่ํา จึงทําใหเกิดลม
3. ทําใหเปนของเหลวได โดยการเพิ่มความดันสูงๆ หรือทําใหเย็นจัดๆ อากาศจะเปลี่ยนไป
4. อากาศมีความหนาแนน มีความดัน มีความชื้น และมีระดับอุณหภูมิ
ชั้นบรรยากาศ
แบงตามอุณหภูมิ ความสูง และสวนผสมของแกสที่มี ไดดังนี้
1. ชั้นโทรโพสเฟยร (Troposphere)
สูงจากพื้นดิน 10 km
อุณหภูมิจะลดลงตามระดับของความสูง
มีไอน้ําอยูมาก มีปรากฏการทางธรรมชาติ เชน เมฆ หมอก ฝน และพายุ เปนตน
เปนชั้นที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู
2. ชั้นสตราโทสเฟยร (Stratosphere)
สูงถัดขึ้นไปอีก 50 km
ในชวงแรกๆ อุณหภูมิจะคงที่ หลังจากนั้นจะเพิ่มขึ้นตามระดับของความสูง
มีโอโซน (O3) อยูมาก ซึ่งจะชวยในการดูดแสงอัลตราไวโอเลต (UV) จากดวงอาทิตย
เหมาะสําหรับการคมนาคมทางอากาศเนื่องจากไมมีเมฆ และพายุ
บางครั้งเรียกชั้นนี้วา โอโนสเฟยร เนื่องจากมีโอโซนอยู
3. ชั้นมีโซสเฟยร (Mesosphere)
สูงถัดขึ้นไปอีกจนถึงระดับความสูงประมาณ 80 km
อุณหภูมิชั้นนี้จะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น
วัตถุนอกโลกผานเขามาจะเริ่มเกิดการเผาไหมในชั้นนี้
4. ชั้นเทอรโมสเฟยร (Thermosphere)
สูงถัดขึ้นไป 80 – 500 km
3
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
โมเลกุลของแกสมีการแตกตัวเปนไอออน (ion)
สามารถสะทอนคลื่นวิทยุได
เหมาะสําหรับการคมนาคมหรือใชสื่อสารระยะทางไกล (วิทยุ AM)
อุณหภูมิคงที่ในระดับลางและจะเพิ่มขึ้นตามความสูงจนถึงประมาณ 1,700 องศา
เซลเซียส
บางครั้งเรียกชั้นนี้วา ไอโอโนสเฟยร เนื่องจากมีการแตกตัวของไอออน
5. ชั้นเอกโซสเฟยร (Exosphere)
อยูสูงถัดจาก 500 km ขึ้นไป
อยูชั้นนอกสุด
อุณหภูมิสูง อากาศเบาบาง มี H และ He เล็กนอย
เปนจุดเริ่มตนของ อวกาศ
บริเวณที่อยูระหวางชั้นโทรโพสเฟยรกับชั้นสตราโทสเฟยร เรียกวา โทรโพพอส (Tropopause)
บริเวณที่อยูระหวางชั้นสตราโทสเฟยรกับชั้นมีโซสเฟยร เรียกวา สตราโทพอส ( Stratopause)
บริเวณที่อยูระหวางชั้นมีโซสเฟยรกับชั้นเทอรโมสเฟยร เรียกวา มีโซพอส (Mesopause)
ประโยชนของบรรยากาศ
1. ชวยใหอุณหภูมิของโลกไมสูงเกินไปในเวลากลางวัน และไมต่ําเกินไปในเวลากลางคืน
2. ชวยปองกันอันตรายจากรังสีของดวงอาทิตย
3. ชวยปองกันอันตรายจากอนุภาคตางๆ จากนอกโลก เชน อุกกาบาต
4. แกสออกซิเจนใชในการหายใจของสิ่งมีชีวิต แกสคารบอนไดออกไซดใชในกระบวนการสังเคราะหดวย
แสง
อุณหภูมิของอากาศ
อากาศทําหนาที่คลายผาหมที่หอหุมโลก ชวยปรับอุณหภูมิของโลกทั้งกลางวันและกลางคืนใหเหมาะสม
กับการดํารงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ชวยปองกันอันตรายจากรังสีและอนุภาคตางๆ ที่มาจากนอกโลก อันเปนอันตราย
ตอมนุษย สัตว และพืช
อุณหภูมิของอากาศ คือ ปริมาณที่ใชบอกความรอนและความเย็นของอากาศ เปนปจจัยพื้นฐานใน
การศึกษาสภาพอากาศ และมีการแปรเปลี่ยนไปในแตละชวงเวลา เชน ป ฤดูกาล เดือน วัน และชั่วโมง
อุณหภูมิของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงในแตละชั่วโมง ในแตละวัน และในแตละสถานที่ อุณหภูมิของ
อากาศจะลดลง ในชวงใกลค่ํา และจะลดต่ําที่สุดในชวงเชามืด ทั้งนี้เนื่องจากโลกไมไดรับแสงแ ละความรอนจาก
ดวงอาทิตย
4
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
ภาพแสดง พลังงานแสงและพลังงานความรอนจากดวงอาทิตยที่ตกกระทบโลก ทําใหอุณหภูมิของอากาศ
บริเวณตางๆ ของโลกแตกตางกัน
อุณหภูมิของอากาศนอกจากจะเปลี่ยนแปลงตามผลพลังงานและพลังงานความรอนจากดวงอาทิตยแลว
ยังเปลี่ยนแปลงไปตามความสูงจากระดับน้ําทะเล
ตารางแสดง ตัวอยางความสัมพันธระหวางความสูงจากระดับน้ําทะเลกับอุณหภูมิของอากาศ
ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) อุณหภูมิของอากาศ (๐
C)
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
ฤดูกาล
เกิดจากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตยโดยที่แกนหมุนของโลกเอียงทํามุม 23.5 องศา กับแนวตั้งฉากกับ
ระนาบวงโคจรของโลก จึงทําใหตําแหนงตางๆ บนพื้นโลกไดรับแสงจากดวงอาทิตยไมเทากัน บริเวณที่ไดรับแสง
มากตอเนื่องกันเปนเวลานาน เรียกวา ฤดูรอน สวนบริเวณที่ไดรับแสงนอยตอเนื่องกันเปนเว ลานาน เรียกวา ฤดู
หนาว
5
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
ภาพแสดง แนววงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย
ปจจัยที่มีผลตออุณหภูมิของอากาศ
1. รังสีจากดวงอาทิตย
พื้นโลกดูดกลืนรังสีจากดวงอาทิตยไวและเปลี่ยนเปนพลังงานความรอน ในเวลากลางวันพื้นโลก
ดูดกลืนรังสีจากดวงอาทิตยและคายพลังงานความรอนออกม าทําใหบริเวณนั้นมีอุณหภูมิสูงตามไปดวย สวนใน
เวลากลางคืนพื้นผิวโลกไมไดรับรังสีจากดวงอาทิตย แตยังมีพลังงานความรอนสวนหนึ่งสะสมไวแลวคายพลังงาน
ความรอนใหอากาศเหนือบริเวณนั้น แตไมมากเทาในเวลากลางวัน ดังนั้นอุณหภูมิของอากาศในเวลากลางคืนจึง
ต่ํากวาในเวลากลางวัน
2. ลักษณะพื้นผิวโลก
โดยพื้นดินและพื้นน้ํามีสมบัติในการดูดกลืนและคายความรอนตางกัน เมื่อไดรับความรอน
พื้นดินจะรอนขึ้นอยางรวดเร็ว และมีอุณหภูมิสูงกวาพื้นน้ํา เมื่อคายความรอนพื้นดินจะเย็นตัวลงอยางรวดเร็ว
เชนกัน และมีอุณหภูมิต่ํากวาพื้นน้ําทําใหอุณหภูมิของอากาศเหนือบริเวณดังกลาวตางกันดวย
3. สภาพแวดลอม
เชน อากาศเหนือบริเวณปาไมและทะเลทรายแตกตางกัน โดยบริเวณปาไมจะใหรมเงาและ
ดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตยไปใชในกระบวนการตางๆ ทําใหพื้นโลกบริเวณปาไมมีอุณหภูมิต่ํากวา จึงคาย
พลังงานความรอนใหบริเวณนั้นนอยกวาบริเวณทะเลทราย
4. สภาพของบรรยากาศ
พบวาปริมาณเมฆในทองฟามีผลตออุณหภูมิของอากาศ โดยเมฆจะใหรมเงาและสะทอนรังสี
จากดวงอาทิตยบางสวนกลับคืนสูอวกาศ ขณะเดียวกันก็จะดูดกลืนรังสีบางสวนเอาไวทําใหพื้นผิวโลกไดรับ
พลังงานจากดวงอาทิตยนอยลง
5. การเอียงของแกนโลก
มีผลทําใหโลกหันขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใตเขาดวงอาทิตยสลับกัน สงผลใหพื้นที่บนโลกในรอบ
1 ป ไดรับพลังงานความรอนจากดวงอาทิตยตางกัน โดยขั้วที่หันเขาหาดวงอาทิตยจะไดรับพลังงานความรอน
มากกวาจะเปนชวงฤดูรอน สวนขั้วที่หันออ กจากดวงอาทิตยจะไดรับพลังงานความรอนนอยกวาจะเปนชวงฤดู
หนาว
6
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
อุณหภูมิของอากาศ
ปจจัยสําคัญที่มีผลตออุณหภูมิของอากาศที่บริเวณใดๆ คือพลังงานความรอนจากดวงอาทิตย ทําให
กลางวันอุณหภูมิของอากาศสูงกวาเวลากลางคืน ลักษณะของผิวโลกที่แตกตางกันจะสงผลใหอุณหภูมิ ของอากาศ
เหนือบริเวณนั้นๆ แตกตางกัน เชน เวลากลางวันอากาศเหนือพื้นดินจะรอนกวาเหนือพื้นน้ํา ในเวลากลางคืน
อากาศเหนือพื้นน้ําจะรอนกวาเหนือพื้นดิน และบริเวณปาจะมีอุณหภูมิต่ํากวาบริเวณที่แหงแลง
การวัดอุณหภูมิของอากาศ
อุณหภูมิของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอยูตลอดเวลา และมีการเปลี่ยนแปลงอยางตอเนื่อง ดังนั้นการวัด
อุณหภูมิของอากาศจึงตองใชเครื่องมือเฉพาะที่ใชวัดอุณหภูมิของอากาศ เรียกวา เทอรมอมิเตอร
(Thoermometer) และเทอรมอมมิเตอรที่ใชในการศึกษาสภาพอากาศ คือ เทอรมอมมิเตอรชนิดสูงสุด –
ต่ําสุด (Max – Min Thoermometer) ซึ่งสามารถวัดอุณหภูมิสูงสุดและต่ําสุดในรอบวันได
เทอรมอมิเตอรชนิดสูงสุด – ต่ําสุดจะแตกตางจากเทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา คือ มีดัชนี (index) แสดง
คาอุณหภูมิสูงสุดและต่ําสุดในวันหนึ่งๆ บนสเกล เมื่อตองการทราบคาก็ใหอานไดจากปลายแทงดัชนีดานใ กลกับ
ผิวปรอท
การติดตั้งเทอรมอมิเตอรสําหรับวัดอุณหภูมิของอากาศนั้นตองติดตั้งในเรือนเทอรมอมิเตอรหรือ ตูสกรีน
(Thoermometer Screen) ซึ่งประกอบดวยบานเกร็ดทั้ง 4 ดาน เพื่อใหอากาศผานไดสะดวกและปองกัน
ไมใหเทอรมอมิเตอรถูกแสงโดยตรง และตั้งใหสูงจากพื้นดินเพื่อปองกันการแผรังสีความรอนจากพื้นดิน
การตรวจวัดอุณหภูมิของอากาศตองใชผูที่มีความชํานาญและตรวจวัดไดถูกตองตามหลักวิชาการจึงจะ
ไดคาที่ใกลเคียงกับความเปนจริงมากที่สุด
การตรวจวัดอุณหภูมิสูงสุดใหอานจากเทอรมอมิเตอรสูงสุดในตูสกรีนหลักจากดวงอ าทิตยลับขอบฟาไป
แลวในเวลา 19.00น. และการตรวจวัดอุณหภูมิต่ําสุดใหอานจากเทอรมอมิเตอรต่ําสุดในตูสกรีนหลังจากดวง
อาทิตยเริ่มขึ้นจากขอบฟาในเวลา 07.00 น.
เกณฑอุณหภูมิของประเทศไทย
ฤดูหนาวพิจารณาจากอุณหภูมิต่ําสุดในแตละวัน
อากาศเย็นจัด อุณหภูมิต่ํากวา 8.0 ๐
อากาศหนาว อุณหภูมิระหวาง 8.0
C
๐
C – 15.9 ๐
อากาศเย็น อุณหภูมิระหวาง 16.0
C
๐
C – 22.9 ๐
C
ฤดูรอนพิจารณาจากอุณหภูมิสูงสุดในแตละวัน
อากาศรอน อุณหภูมิระหวาง 35.0 ๐
C – 39.9 ๐
อากาศรอนจัด อุณหภูมิตั้งแต 40
C
๐
ใหนักเรียนทํากิจกรรมตอไปนี้
C ขึ้นไป
ศึกษาตารางแสดงอุณหภูมิของอากาศที่ระดับความสูงตางๆ กัน แลวสรุปผลออกมาโดยการบรรยายและ
สรางกราฟเสน
ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) อุณหภูมิของอากาศ (องศาเซลเซียส)
0.1
1.5
3.1
26.0
20.1
8.4
7
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
4.4
5.9
7.3
2.6
-6.0
-18.2
........................................................................................................................................................................
กราฟเสน
สมบัติของอากาศ
1. ความหนาแนนของอากาศ
ความหนาแนนของอากาศ คือ อัตราสวนระหวางมวลกับปริมาตรของอากาศ
ความสัมพันธระหวางความหนาแนนของอากาศกับความสูงจะแปรผกผันกับความสูงของระดับน้ําทะเล หรืออาจ
กลาวไดวา ถาความสูงจากระดับน้ําทะเลเพิ่มขึ้น ความหนาแนนของอากาศจะมีคาลดลง
ตาราง แสดงความหนาแนนของอากาศที่ระดับความสูงตางๆ กัน
ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) ความหนาแนนของอากาศ (กิโลเมตร/ลูกบาศกเมตร)
0 1.225
2 1.007
4 0.819
6 0.660
8 0.525
10 0.414
อุณหภูมิ(องศาเซลเซียส)
ความสูง (กิโลเมตร)
กราฟแสดง อุณหภูมิของอากาศที่ระดับตางๆ
8
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
12 0.312
ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) ความหนาแนนของอากาศ (กิโลเมตร/ลูกบาศกเมตร)
14 0.228
16 0.166
18 0.122
20 0.081
คําถาม
1. ที่ระดับน้ําทะเล 0 กิโลเมตรมีอากาศอยูหรือไม เพราะเหตุใด
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
2. ที่ระดับความสูง 8 กิโลเมตร และ 20 กิโลเมตร ความหนาแนนของอากาศมีคาเทาโดยประมาณ
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
3. สรุปผลขอมูลจากตารางไดอยางไร
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
การหาความหนาแนนของอากาศหาไดจากสูตร
d =
V
m
เมื่อ d คือ ความหนาแนนของอากาศ มีหนวยเปน kg/m3
m คือ มวลของอากาศ มีหนวยเปน kg
V คือ ปริมาตรของอากาศ มีหนวยเปน m
ตัวอยาง
3
หองขนาด 4 m  6 m  5 m มีมวลอากาศ 192 kg อากาศในหองมีความหนาแนนเทาไร
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
วิธีทํา
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ความดันอากาศ
อากาศมีแรงดัน แรงดันอากาศจะกระทําตอทุกสิ่งทุกอยางที่อยูบนโลก แรงหรือน้ําหนักของอากาศที่กด
ลงบนพื้นใดๆ เรียกวา แรงดันอากาศ สวนแรงหรือน้ําหนักอากาศที่กระทําตอหนึ่งหนวยพื้นที่ เรียกวา ความดัน
9
10
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
อากาศ หรือ ความดันบรรยากาศ ในการพยากรณอากาศเรียกคว ามดันอากาศหรือความดันบรรยากาศวา
ความกดอากาศ
สมบัติของอากาศดานความดัน
1. คาความดันอากาศในแตละแหงจะไมเทากัน บริเวณใกลผิวโลกจะมีความดันอากาศมาก และลดลง
เมื่อขึ้นไปในที่สูง เพราะเมื่อสูงขึ้นไปอากาศเบาบางลง น้ําหนักของอากาศก็จะลดลง แรงกดจึงลดลงตามระดับ
ความสูง
2. ที่ระดับความสูงเดียวกันความดันอากาศจะเทากัน
3. ความดันอากาศขึ้นกับ อุณหภูมิ คือ เมื่ออากาศไดรับความรอน อากาศจะขยายตัวจึงมีความดัน
อากาศต่ํา
4. ความดันอากาศขึ้นอยูกับความชื้น อากาศชื้นมีไอน้ํา จะมีความดันอากาศต่ํากวาอากาศแหง
ความดันของอากาศที่กระทําตอพื้นผิวโลก จะวัดที่ ระดับน้ําทะเล มีคาเทากับ 760 มิลลิเมตรของปรอท
หรือ 76 เซนติเมตรของปรอท เรียกวา ความดัน 1 บรรยากาศ (1 atmosphere หรือ 1 atm) ซึ่งไดจากการ
บรรจุปรอทลงในหลอดแกวที่ปลายหลอดดานหนึ่งปด ความยาวของหลอดแกวมากกวา 760 มิลลิเมตร แลวนํา
ไปคว่ําในอางที่บรรจุปรอท ระดับปรอทในหลอดแกวจะลดลง วัดความสูงจากระดับปรอทในอางที่บรรจุปรอทได
760 มิลลิเมตร ดังรูป
หนวยวัดความดันของอากาศ
อาจมีหนวยเปนบรรยากาศ ปาสคาล หรือ บาร ซึ่งเปรียบเทียบกันไดดังนี้
1 บรรยากาศ = 760 มิลลิเมตรของปรอท (mmHg)
= 1.013  105
นิวตันตอตารางเมตร (N/m2
= 1.013 บาร
)
= 1.013  105
1 ปาสคาล = 1 N/m
ปาสคาล
11
2
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
1 บาร = 105
N/m2
การวัดความดันอากาศ
1. วัดเปนความสูงของน้ํา
ความดัน 1 บรรยากาศ คือ ความดันอากาศที่ระดับน้ําทะเลมีคาเทากับความดันของน้ําที่สูง
ประมาณ 10 เมตร
รูป แสดงการวัดความดันอากาศโดยวัดเปนความสูงของน้ํา
2. วัดเปนความสูงของปรอท
ความดัน 1 บรรยากาศ คือ ความดันอากาศที่ระดับน้ําทะเลมีคาเทากับความดันของปรอทที่สูง
ประมาณ 760 มิลลิเมตร หรือ 76 เซนติเมตร
รูป แสดงการวัดความดันอากาศโดยวัดเปนความสูงของปรอท
เครื่องมือวัดความดันอากาศ
1. บารอมิเตอร (Barometer)
บารอมิเตอรสรางขึ้นโดยอาศัยหลักความแตกตางของควา มดันอากาศของสองบริเวณ เปน
เครื่องมือที่มีลักษณะเปนหลอดแกว ปลายขางหนึ่งยาวประมาณ 1 เมตร ภายในบรรจุปรอทเต็มหลอด เมื่อคว่ํา
หลอดแกวดังกลาวลงในอางปรอทโดยไมใหอากาศผานเขาไปในหลอด ความดันอากาศจะทําใหลําปรอทอยูใน
หลอดแกวไดสูง 76 เซนติเมตร ที่วางเหนือระดั บปรอทเปน สุญญากาศ เรียกวา สุญญากาศของ ทอรริเชลลี
(Torricellian Vacuum) ซึ่งคนพบโดยทอรริเชลลี
12
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
รูป บารอมิเตอรแบบปรอท
2. แอนนิรอยดบารอมิเตอร (Aneroid Barometer)
เปนเครื่องมือประกอบดวยตลับโลหะที่สูบอากาศออกเกือบหมด เพื่อทําใหตลับยืดหดออกได
งายๆ เมื่อความดันอากาศเปลี่ยนไป โดยอานคาความดันไดจากเข็มชี้บนหนาปด ซึ่งมีตัวเลขแสดงความดัน
อากาศ
รูป แอนิรอยดบารอมิเตอร
3. อัลติมิเตอร (Altimeter)
เปนเครื่องมือวัดความสูงที่ใชในเครื่องบิน โดยใชหลักการสรางของบารอมิเตอร แตปรับหนาปด
ใหอานเปนความสูง และใชหลักการสําคัญอีกประการ คือ ความดันอากาศจะลดลงประมาณเทากับ 1 มิลลิเมตร
ของปรอททุกๆ ระยะสูง 11 เมตร จากระดับน้ําทะเล
13
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
รูป อัลติมิเตอร
4.
เปนเครื่องมือที่ใชในการวัดความดันอากาศที่ใชหลักการเดียวกับแอนนิรอยดบารอมิเตอร แตจะ
มีเข็มชี้ที่มีปากกาบันทึกความกดดันอากาศแบบตอเนื่องลงบนกระดาษตลอดเวลาดวยลานนาฬิกาในลักษณะเปน
เสนกราฟ
บารอกราฟ (Barograph)
รูป 11บารอกราฟ
ตาราง แสดงคาความดันของอากาศที่ระดับความสูงตางๆ กัน
ความสูงจากระดับน้ําทะเล
(กิโลเมตร)
ความดันอากาศ
มิลลิเมตรของปรอท
(mmHg)
นิวตันตอตารางเมตร
(N/m2
)
0 760 1.01  105
1 675 0.90  105
2 600 0.80  105
14
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง 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
คําถาม
1. บนภูเขาสูง 2,000 เมตร จากระดับน้ําทะเล ความดันอากาศมีคาเทาไร
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. ที่ระดับความสูง 14 กิโลเมตร ความดันอากาศมีคาเทาไหร
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ที่ระดับความสูงมากขึ้น ความดันอากาศมีคาเปลี่ยนแปลงหรือไม อยางไร
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. จงสรุปความสัมพันธระหวางความดันอากาศกับความสูง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
การคํานวณหาความสูงจากระดับน้ําทะเล
ใชหลักการสําคัญดังนี้
ความดันอากาศปกติมีคาเทากับความสูง 760 มิลลิเมตรของปรอท และความดันอากาศจะ
ลดลงประมาณ 1 มิลลิเมตรของปรอททุกๆ ระยะสูง 11 เมตร จากระดับน้ําทะเล
1. ด.ช. มานะ ใชบารอมิเตอรปรอทวัดความดันอากาศที่ยอดเขาแหงหนึ่งได 720 มิลลิเมตรของปรอท จงหา
ความสูงของยอดเขานั้นจากระดับน้ําทะเล
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
15
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. จงแสดงวิธีคํานวณ เพื่อหาความสูงของเครื่องบินขณ ะบิน โดยวัดความดันอากาศขณะนั้นได 300 มิลลิเมตร
ของปรอท
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ด.ญ.มนฤดี ยืนบนยอดเขาแหงหนึ่งสูง 2,500 เมตร ที่ยอดเขาแหงนี้จะวัดความดันอากาศไดเทาใด
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. เมื่อบอลลูนลอยขึ้นสูง 6,600 เมตร จากระดับน้ําทะเล ความดันบรรยากาศขณะนั้นจะมีคากี่มิลลิเมตร
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
5. พื้นที่สนามหญาหนาบานขนาด 50 ตารางเมตร ถูกกดทับดวยแรงดันอากาศ 2,500 นิวตัน ความดันอากาศ
บนพื้นสนามหญาหนาบานเปนเทาใด
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
16
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
6. บนพื้นหอง 32 m2
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
มีแรงดันอากาศกระทํา 3,232,000 N จงหาความดันอากาศบนพื้นหอง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
7. บนยอดเขาแหงหนึ่งอานคาความดันอากาศจากบารอมิเตอรได 540 mm ของปรอท ยอดเขานี้สูงจาก
ระดับน้ําทะเลเทาใด
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
8. ที่ความสูง 1,650 เมตร ความดันอากาศจะดันใหปรอทในบารอมิเตอรปรอทสูงกี่เซนติเมตร
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
9. นักกระโดดรวมดิ่งพสุธา ขณะลอยต่ําอยูในอากาศที่ตําแหนงหนึ่ง อานเครื่องวัดความดันอากาศที่ขอมือของ
เขาได 500 มิลลิเมตรปรอท ขณะนั้นเขาอยูสูงจากระดับน้ําทะเลกี่เมตร
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
17
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ความกดอากาศมี 2 ประเภท ดังนี้
1. บริเวณความกดอากาศสูง (High Pressure Area หรือ High) หรือแอนติไซโคลน
(Anitcyclone)
หมายถึง บริเวณที่มีความกดอากาศสูงกวาบริเวณใกลเคี ยงที่อยูรอบๆ ในแผนที่อากาศผิวพื้น
แสดงดวยเสนความกดอากาศเปนวงกลมหรือวงรีรูปไขลอมรอบบริเวณที่มีความกดอากาศสูง นั่นคือ บริเวณ
ความกดอากาศสูงจะเปนบริเวณที่มีความกดอากาศสูงขึ้นจากขอบนอกเขาสูศูนยกลาง ซึ่งบริเวณนี้จนะมีกระแส
ลมพัดออกจากศูนยกลางในทิศทางตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต
2. บริเวณความกดอากาศต่ํา ( Low Pressure Area หรือ Low )
หมายถึง บริเวณที่มีความกดอากาศต่ํากวาบริเวณใกลเคียงที่อยูรอบๆ ในแผนที่อากาศผิวพื้น
แสดงดวยเสนความกดอากาศที่เปนวงกลมลอมบริเวณที่มีความกดอากาศต่ํา นั่นคือ บริเวณความกดอากาศต่ําจะ
เปนบริเวณที่มีความกดอากาฯศต่ําจากขอบนอกเขาสูศูนยกลาง ซึ่งบริเวณนี้จะมีกระแสลมพัดเขาหาศูนยกลางใน
ทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และทิศทางตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต
18
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
รองความกดอากาศต่ํา (Intertropical Convergence Zone – ITCZ ) หรือ รองมรสุม
(Monsoon Trough)
รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมนี้ มีชื่อเรียกในภาษาอังกฤษหลายชื่อดวยกัน เชน Intertropical
Convergence Zone , Equatorial Trough หรือ Monsoon Trough เปนตน เปนโซนหรือแนวแคบๆ ที่ลม
เทรดหรือลมคาในเขตรอนของทั้ง 2 ซีกโลกมาบรรจบกัน คือลมคาตะวันออกเฉียงเหนือของซีกโลกเหนือกับลม
คาตะวันออกเฉียงใตของซีกโลกใต
รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุ ม มีลักษณะเปนแนวพาดขวางในทิศตะวันออก- ตะวันตก ในรอง
ความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมเปนบริเวณที่มีความกดอากาศต่ํา มีกระแสอากาศไหลขึ้น- ลงสลับกัน รองความ
กดอากาศต่ําหรือรองมรสุมจะอยูในเขตรอนใกลๆ เสนศูนยสูตร และจะ มีการเลื่อนขึ้น – ลงตามแนวโคจรของ
ดวงอาทิตยโดยจะลาหลังประมาณ 1 – 2 เดือน ความกวางของร องความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมประมาณ
6 – 8 องศาละติจูด เปนบริเวณที่มีเมฆมากและฝนตกอยางหนาแนน ฉะนั้น เมื่อรองนี้ประจําอยูที่ใดหรือผานที่
ใดก็จะทําใหที่นั้นฝนตกอยางหนาแนนได
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
รูป แสดงรองความกดอากาศต่ํา
ภาพ แสดงไซโคลน และแอนติไซโคลน ในซีกโลกเหนือ
แรงโคริออริสไมมีอิทธิพลตอกระแสลมที่บริเวณเสนศูนยสูตร แตจะมีอิทธิพลมากขึ้นในละติจูดที่สูงเขา
ใกลขั้วโลก แรงโคริออริสทําใหลมในซีกโลกเหนือเบี่ยงเบนไปทางขวา และทําใหลมในซีกโลกใตเบี่ยงเบนไป
ทางซาย ภาพที่ 4 แสดงใหเห็นวา ในบริเวณซีกโลกเหนือ แรงโคริออริสทําใหมวลอากาศรอบหยอมความกด
อากาศต่ํา (L) หรือ “ไซโคลน” (Cyclone) หมุนตัวทวนเข็มนาฬิกาเขาสูศูนยกลาง และมวลอากาศรอบหยอม
ความกดอากาศสูง (H) “แอนติไซโคลน” (Anticyclone) หมุนตัวตามเข็มนาฬิกาออกจากศูนยกลาง ในบริเวณ
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
ซีกโลกใต “ไซโคลน” จะหมุนตัวตามเข็มนาฬิกา และ “แอนติไซโคลน” จะหมุนตัวทวนเข็มนาฬิกา ตรงกันขาม
กับซีกโลกเหนือ
บริเวณความกดอากาศต่ํา ( Low Pressure Area หรือ Low )
บริเวณความกดอากาศต่ํา คือ บริเวณที่มีความกดอากาศต่ํากวาบริเวณใกลเคียงที่
อยูรอบๆในแผนที่
อากาศผิวพื้นแสดงดวยเสนความกดอากาศเทาเปนวงกลมลอมรอบบริเวณทีทมี
ความกดอากาศต่ํา นั่นคือ บริเวณความกดอากาศต่ําจะเปนบริเวณที่มีความกด
อากาศต่ําลงจากขอบนอกเขาสูศูนยกลาง บริเวณความกดอากาศต่ํานี้จะมีกระแสลม
พัดเขาหาศูนยกลางในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และในทิศทาง ตาม
เข็มนาฬิกาในซีกโลกใต การเคลื่อนไหวของอากาศรอบศูนยกลางบริเวณความกด
อากาศต่ําเชนนี้ เรียกวา Cyclonic Circulation ตามปกติในบริเวณความกดอากาศ
ต่ําจะมีเมฆมากและมีฝนตกดวยบริเวณความกดอากาศต่ํา แบงออกได 2 ชนิด
1.Cold Core ที่แกนกลางของความกดอากาศต่ําชนิดนี้ อุณหภูมิจะต่ํากวาภายนอก
และเกิดในแถบละติจูดสูงๆ ที่อากาศเย็น เมื่อเกิดขึ้นแลวการหมุนเวียนจะ
ตอเนื่องกัน ความชันของความกดจะเพิ่มมากขึ้นตามความสูงซึ่งสัมพันธกับกระแส
ลม นั่นคือ บริเวณความกดอากาศต่ําชนิด Cold Core จะมีลมพัดแรงขึ้นตามความสูง
และมักมีแนวปะทะอากาศขึ้นรวมดวยเสมอ
2.Warm Core ที่แกนกลางของความกดอากาศต่ําชนิดนี้ อุณหภูมิจะรอนกวา
ภายนอก การหมุนเวียนจะเหมือนกับชนิด Cold Core และมีเฉพาะในเขตรอนเทานั้น
เนื่องจากแกนกลางรอน ฉะนั้นอากาศที่เย็นกวาจะพัดเขาแทนที่จมเขาหาศูนยกลาง
ทําใหเกิดกระแสลมพัดเวียนเปนกนหอยเขาหาศูนยกลาง ขณะเดียวกันอากาศตรง
กลางจะลอยตัวขึ้น ความชันของความกดตามระดับความสูงจะลดลง นั่นคือ ลมที่พัด
เวียนเขาหาศูนยกลางรอบบริเวณความกดอากาศต่ําชนิด Warm Core ความเร็วลม
จะลดลงตามความสูง พายุจะรุนแรงที่สุดที่ผิวพื้นเทานั้น สูงขึ้นไปลมกําลังออนลง
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102
เรื่อง บรรยากาศ
บริเวณความกดอากาศต่ําทั้ง 2 ชนิด เกิดฝนตกหนักเทาๆ กัน แตความเร็วลมจะ
ตางกัน
รองความกดอากาศต่ํา (Intertropical Convergence Zone – ITCZ )
หรือ รองมรสุม (Monsoon Trough)
รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมนี้ มีชี่อเรียกในภาษาอังกฤษหลายชื่อดวยกัน
เชน Intertropical Convergence Zone , Equatorial Trough หรือ Monsoon
Trough เปนตน เปนโซนหรือแนวแคบๆ ที่ลมเทรดหรือลมคาในเขตรอนของทั้ง 2
ซีกโลกมาบรรจบกัน คือลมคาตะวันออกเฉียงเหนือของซีกโลกเหนือกับลมคา
ตะวันออกเฉียงใตของซีกโลกใต
รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสม มีลักษณะเปนแนวพาดขวางในทิศตะวันออก-
ตะวันตก ในรองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมเปนบริเวณที่มีความกดอากาศต่ํา มี
กระแสอากาศไหลขึ้น-ลงสลับกัน รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมจะอยูในเขต
รอนใกลๆ เสนศูนยสูตร และจะมีการเลื่อนขน –ลงตามแนวโคจรของดวงอาทิตย
โดยจะลาหลังประมาณ 1-2 เดือน ความกวางของรองความกดอากาศต่ําหรือรอง
มรสุมประมาณ 6-8 องศาละติจูด เปนบริเวณที่มีเมฆมากและฝนตกอยางหนาแนน
ฉะนั้น เมื่อรองนี้ประจําอยูที่ใดหรือผานที่ใดก็จะทําใหที่นั้นฝนตกอยางหนาแนนได

บรรยากาศ (Atmosphere)

  • 1.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ บรรยากาศ (Atmosphere) หมายถึง อากาศที่หอหุมโลก ที่อยูรอบๆ ตัวเรา อากาศ (Weather) หมายถึง สสารที่มีอยูรอบๆ ตัวเรา องคประกอบของอากาศ อากาศเปนของผสม ประกอบดวยแกสชนิดตางๆ โดยรอยละ 99.99 ของกาศแหง (dry air) ประกอบ ดวยแกส 4 ชนิด คือ 1. แกสไนโตรเจน (N2 2. แกสออกซิเจน (O ) รอยละ 78.08 2 3. แกสอารกอน (Ar) รอยละ 0.93 ) รอยละ 20.95 4. แกสคารบอนไดออกไซด (CO2) รอยละ 0.03 แผนภูมิวงกลมแสดงสวนประกอบของอากาศ สวนที่เหลืออีกรอยละ 0.01 นั้น ประกอบดวยแกสอื่นๆ เชน นีออน (Ne) ฮีเลียม (He) มีเทน (CH4) คริปทอน (Kr) ไฮโดรเจน (H) โอโซน (O3 อากาศที่ไมมีไอน้ําผสม เรียกวา อากาศแหง ) อากาศที่มีไอน้ําปนอยูดวย เรียกวา อากาศชื้น แกสไนโตรเจน มีมากที่สุดในอากาศ เมื่อสิ่งมีชีวิตหายใจเขาจะไมมีผลตอรางกาย บทบาทของแกสไนโตรเจน 1. ทําใหแกสออกซิเจนในบรรยากาศเจือจาง 2. ทําใหอัตราเร็วในการสันดาปลดลง 3. มีความสําคัญในการสรางโปรตีน เพิ่มเติม บรรยากาศ (Atmosphere) 1 2
  • 2.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ สันดาป (combustion) คือ ขบวนการที่สารรวมกับออกซิเจนจนเกิดเปนออกไซด ความรอน และแสง สวาง แกสออกซิเจน มีมากเปนอันดับ 2 ในอากาศ รองจากแกสไนโตรเจน บทบาทของแกสออกซิเจน 1. สิ่งมีชีวิตหายใจนําแกสออกซิเจนเขาไปเพื่อการดํารงชีวิต 2. ชวยในการสันดาปของเชื้อเพลิง แกสคารบอนไดออกไซด แมมีปริมาณเล็กนอยแตมีบทบาทสําคัญตอสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะพืชใชแกสคารบอนไดออกไซดในการ สรางอาหารหรือกระบวนการสังเคราะหดวยแสง สมบัติของอากาศ อากาศมีสมบัติเฉพาะตัวที่สําคัญ คือ 1. เปนสสาร มีมวล มีตัวตน ตองการที่อยู และสัมผัสได 2. เปนของไหลถายเทไดตลอดเวลา อากาศจะไหลจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่ความ กดดันอากาศต่ํา จึงทําใหเกิดลม 3. ทําใหเปนของเหลวได โดยการเพิ่มความดันสูงๆ หรือทําใหเย็นจัดๆ อากาศจะเปลี่ยนไป 4. อากาศมีความหนาแนน มีความดัน มีความชื้น และมีระดับอุณหภูมิ ชั้นบรรยากาศ แบงตามอุณหภูมิ ความสูง และสวนผสมของแกสที่มี ไดดังนี้ 1. ชั้นโทรโพสเฟยร (Troposphere) สูงจากพื้นดิน 10 km อุณหภูมิจะลดลงตามระดับของความสูง มีไอน้ําอยูมาก มีปรากฏการทางธรรมชาติ เชน เมฆ หมอก ฝน และพายุ เปนตน เปนชั้นที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู 2. ชั้นสตราโทสเฟยร (Stratosphere) สูงถัดขึ้นไปอีก 50 km ในชวงแรกๆ อุณหภูมิจะคงที่ หลังจากนั้นจะเพิ่มขึ้นตามระดับของความสูง มีโอโซน (O3) อยูมาก ซึ่งจะชวยในการดูดแสงอัลตราไวโอเลต (UV) จากดวงอาทิตย เหมาะสําหรับการคมนาคมทางอากาศเนื่องจากไมมีเมฆ และพายุ บางครั้งเรียกชั้นนี้วา โอโนสเฟยร เนื่องจากมีโอโซนอยู 3. ชั้นมีโซสเฟยร (Mesosphere) สูงถัดขึ้นไปอีกจนถึงระดับความสูงประมาณ 80 km อุณหภูมิชั้นนี้จะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น วัตถุนอกโลกผานเขามาจะเริ่มเกิดการเผาไหมในชั้นนี้ 4. ชั้นเทอรโมสเฟยร (Thermosphere) สูงถัดขึ้นไป 80 – 500 km 3
  • 3.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ โมเลกุลของแกสมีการแตกตัวเปนไอออน (ion) สามารถสะทอนคลื่นวิทยุได เหมาะสําหรับการคมนาคมหรือใชสื่อสารระยะทางไกล (วิทยุ AM) อุณหภูมิคงที่ในระดับลางและจะเพิ่มขึ้นตามความสูงจนถึงประมาณ 1,700 องศา เซลเซียส บางครั้งเรียกชั้นนี้วา ไอโอโนสเฟยร เนื่องจากมีการแตกตัวของไอออน 5. ชั้นเอกโซสเฟยร (Exosphere) อยูสูงถัดจาก 500 km ขึ้นไป อยูชั้นนอกสุด อุณหภูมิสูง อากาศเบาบาง มี H และ He เล็กนอย เปนจุดเริ่มตนของ อวกาศ บริเวณที่อยูระหวางชั้นโทรโพสเฟยรกับชั้นสตราโทสเฟยร เรียกวา โทรโพพอส (Tropopause) บริเวณที่อยูระหวางชั้นสตราโทสเฟยรกับชั้นมีโซสเฟยร เรียกวา สตราโทพอส ( Stratopause) บริเวณที่อยูระหวางชั้นมีโซสเฟยรกับชั้นเทอรโมสเฟยร เรียกวา มีโซพอส (Mesopause) ประโยชนของบรรยากาศ 1. ชวยใหอุณหภูมิของโลกไมสูงเกินไปในเวลากลางวัน และไมต่ําเกินไปในเวลากลางคืน 2. ชวยปองกันอันตรายจากรังสีของดวงอาทิตย 3. ชวยปองกันอันตรายจากอนุภาคตางๆ จากนอกโลก เชน อุกกาบาต 4. แกสออกซิเจนใชในการหายใจของสิ่งมีชีวิต แกสคารบอนไดออกไซดใชในกระบวนการสังเคราะหดวย แสง อุณหภูมิของอากาศ อากาศทําหนาที่คลายผาหมที่หอหุมโลก ชวยปรับอุณหภูมิของโลกทั้งกลางวันและกลางคืนใหเหมาะสม กับการดํารงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ชวยปองกันอันตรายจากรังสีและอนุภาคตางๆ ที่มาจากนอกโลก อันเปนอันตราย ตอมนุษย สัตว และพืช อุณหภูมิของอากาศ คือ ปริมาณที่ใชบอกความรอนและความเย็นของอากาศ เปนปจจัยพื้นฐานใน การศึกษาสภาพอากาศ และมีการแปรเปลี่ยนไปในแตละชวงเวลา เชน ป ฤดูกาล เดือน วัน และชั่วโมง อุณหภูมิของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงในแตละชั่วโมง ในแตละวัน และในแตละสถานที่ อุณหภูมิของ อากาศจะลดลง ในชวงใกลค่ํา และจะลดต่ําที่สุดในชวงเชามืด ทั้งนี้เนื่องจากโลกไมไดรับแสงแ ละความรอนจาก ดวงอาทิตย 4
  • 4.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ ภาพแสดง พลังงานแสงและพลังงานความรอนจากดวงอาทิตยที่ตกกระทบโลก ทําใหอุณหภูมิของอากาศ บริเวณตางๆ ของโลกแตกตางกัน อุณหภูมิของอากาศนอกจากจะเปลี่ยนแปลงตามผลพลังงานและพลังงานความรอนจากดวงอาทิตยแลว ยังเปลี่ยนแปลงไปตามความสูงจากระดับน้ําทะเล ตารางแสดง ตัวอยางความสัมพันธระหวางความสูงจากระดับน้ําทะเลกับอุณหภูมิของอากาศ ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) อุณหภูมิของอากาศ (๐ C) 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 ฤดูกาล เกิดจากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตยโดยที่แกนหมุนของโลกเอียงทํามุม 23.5 องศา กับแนวตั้งฉากกับ ระนาบวงโคจรของโลก จึงทําใหตําแหนงตางๆ บนพื้นโลกไดรับแสงจากดวงอาทิตยไมเทากัน บริเวณที่ไดรับแสง มากตอเนื่องกันเปนเวลานาน เรียกวา ฤดูรอน สวนบริเวณที่ไดรับแสงนอยตอเนื่องกันเปนเว ลานาน เรียกวา ฤดู หนาว 5
  • 5.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ ภาพแสดง แนววงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย ปจจัยที่มีผลตออุณหภูมิของอากาศ 1. รังสีจากดวงอาทิตย พื้นโลกดูดกลืนรังสีจากดวงอาทิตยไวและเปลี่ยนเปนพลังงานความรอน ในเวลากลางวันพื้นโลก ดูดกลืนรังสีจากดวงอาทิตยและคายพลังงานความรอนออกม าทําใหบริเวณนั้นมีอุณหภูมิสูงตามไปดวย สวนใน เวลากลางคืนพื้นผิวโลกไมไดรับรังสีจากดวงอาทิตย แตยังมีพลังงานความรอนสวนหนึ่งสะสมไวแลวคายพลังงาน ความรอนใหอากาศเหนือบริเวณนั้น แตไมมากเทาในเวลากลางวัน ดังนั้นอุณหภูมิของอากาศในเวลากลางคืนจึง ต่ํากวาในเวลากลางวัน 2. ลักษณะพื้นผิวโลก โดยพื้นดินและพื้นน้ํามีสมบัติในการดูดกลืนและคายความรอนตางกัน เมื่อไดรับความรอน พื้นดินจะรอนขึ้นอยางรวดเร็ว และมีอุณหภูมิสูงกวาพื้นน้ํา เมื่อคายความรอนพื้นดินจะเย็นตัวลงอยางรวดเร็ว เชนกัน และมีอุณหภูมิต่ํากวาพื้นน้ําทําใหอุณหภูมิของอากาศเหนือบริเวณดังกลาวตางกันดวย 3. สภาพแวดลอม เชน อากาศเหนือบริเวณปาไมและทะเลทรายแตกตางกัน โดยบริเวณปาไมจะใหรมเงาและ ดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตยไปใชในกระบวนการตางๆ ทําใหพื้นโลกบริเวณปาไมมีอุณหภูมิต่ํากวา จึงคาย พลังงานความรอนใหบริเวณนั้นนอยกวาบริเวณทะเลทราย 4. สภาพของบรรยากาศ พบวาปริมาณเมฆในทองฟามีผลตออุณหภูมิของอากาศ โดยเมฆจะใหรมเงาและสะทอนรังสี จากดวงอาทิตยบางสวนกลับคืนสูอวกาศ ขณะเดียวกันก็จะดูดกลืนรังสีบางสวนเอาไวทําใหพื้นผิวโลกไดรับ พลังงานจากดวงอาทิตยนอยลง 5. การเอียงของแกนโลก มีผลทําใหโลกหันขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใตเขาดวงอาทิตยสลับกัน สงผลใหพื้นที่บนโลกในรอบ 1 ป ไดรับพลังงานความรอนจากดวงอาทิตยตางกัน โดยขั้วที่หันเขาหาดวงอาทิตยจะไดรับพลังงานความรอน มากกวาจะเปนชวงฤดูรอน สวนขั้วที่หันออ กจากดวงอาทิตยจะไดรับพลังงานความรอนนอยกวาจะเปนชวงฤดู หนาว 6
  • 6.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ อุณหภูมิของอากาศ ปจจัยสําคัญที่มีผลตออุณหภูมิของอากาศที่บริเวณใดๆ คือพลังงานความรอนจากดวงอาทิตย ทําให กลางวันอุณหภูมิของอากาศสูงกวาเวลากลางคืน ลักษณะของผิวโลกที่แตกตางกันจะสงผลใหอุณหภูมิ ของอากาศ เหนือบริเวณนั้นๆ แตกตางกัน เชน เวลากลางวันอากาศเหนือพื้นดินจะรอนกวาเหนือพื้นน้ํา ในเวลากลางคืน อากาศเหนือพื้นน้ําจะรอนกวาเหนือพื้นดิน และบริเวณปาจะมีอุณหภูมิต่ํากวาบริเวณที่แหงแลง การวัดอุณหภูมิของอากาศ อุณหภูมิของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอยูตลอดเวลา และมีการเปลี่ยนแปลงอยางตอเนื่อง ดังนั้นการวัด อุณหภูมิของอากาศจึงตองใชเครื่องมือเฉพาะที่ใชวัดอุณหภูมิของอากาศ เรียกวา เทอรมอมิเตอร (Thoermometer) และเทอรมอมมิเตอรที่ใชในการศึกษาสภาพอากาศ คือ เทอรมอมมิเตอรชนิดสูงสุด – ต่ําสุด (Max – Min Thoermometer) ซึ่งสามารถวัดอุณหภูมิสูงสุดและต่ําสุดในรอบวันได เทอรมอมิเตอรชนิดสูงสุด – ต่ําสุดจะแตกตางจากเทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา คือ มีดัชนี (index) แสดง คาอุณหภูมิสูงสุดและต่ําสุดในวันหนึ่งๆ บนสเกล เมื่อตองการทราบคาก็ใหอานไดจากปลายแทงดัชนีดานใ กลกับ ผิวปรอท การติดตั้งเทอรมอมิเตอรสําหรับวัดอุณหภูมิของอากาศนั้นตองติดตั้งในเรือนเทอรมอมิเตอรหรือ ตูสกรีน (Thoermometer Screen) ซึ่งประกอบดวยบานเกร็ดทั้ง 4 ดาน เพื่อใหอากาศผานไดสะดวกและปองกัน ไมใหเทอรมอมิเตอรถูกแสงโดยตรง และตั้งใหสูงจากพื้นดินเพื่อปองกันการแผรังสีความรอนจากพื้นดิน การตรวจวัดอุณหภูมิของอากาศตองใชผูที่มีความชํานาญและตรวจวัดไดถูกตองตามหลักวิชาการจึงจะ ไดคาที่ใกลเคียงกับความเปนจริงมากที่สุด การตรวจวัดอุณหภูมิสูงสุดใหอานจากเทอรมอมิเตอรสูงสุดในตูสกรีนหลักจากดวงอ าทิตยลับขอบฟาไป แลวในเวลา 19.00น. และการตรวจวัดอุณหภูมิต่ําสุดใหอานจากเทอรมอมิเตอรต่ําสุดในตูสกรีนหลังจากดวง อาทิตยเริ่มขึ้นจากขอบฟาในเวลา 07.00 น. เกณฑอุณหภูมิของประเทศไทย ฤดูหนาวพิจารณาจากอุณหภูมิต่ําสุดในแตละวัน อากาศเย็นจัด อุณหภูมิต่ํากวา 8.0 ๐ อากาศหนาว อุณหภูมิระหวาง 8.0 C ๐ C – 15.9 ๐ อากาศเย็น อุณหภูมิระหวาง 16.0 C ๐ C – 22.9 ๐ C ฤดูรอนพิจารณาจากอุณหภูมิสูงสุดในแตละวัน อากาศรอน อุณหภูมิระหวาง 35.0 ๐ C – 39.9 ๐ อากาศรอนจัด อุณหภูมิตั้งแต 40 C ๐ ใหนักเรียนทํากิจกรรมตอไปนี้ C ขึ้นไป ศึกษาตารางแสดงอุณหภูมิของอากาศที่ระดับความสูงตางๆ กัน แลวสรุปผลออกมาโดยการบรรยายและ สรางกราฟเสน ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) อุณหภูมิของอากาศ (องศาเซลเซียส) 0.1 1.5 3.1 26.0 20.1 8.4 7
  • 7.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ 4.4 5.9 7.3 2.6 -6.0 -18.2 ........................................................................................................................................................................ กราฟเสน สมบัติของอากาศ 1. ความหนาแนนของอากาศ ความหนาแนนของอากาศ คือ อัตราสวนระหวางมวลกับปริมาตรของอากาศ ความสัมพันธระหวางความหนาแนนของอากาศกับความสูงจะแปรผกผันกับความสูงของระดับน้ําทะเล หรืออาจ กลาวไดวา ถาความสูงจากระดับน้ําทะเลเพิ่มขึ้น ความหนาแนนของอากาศจะมีคาลดลง ตาราง แสดงความหนาแนนของอากาศที่ระดับความสูงตางๆ กัน ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) ความหนาแนนของอากาศ (กิโลเมตร/ลูกบาศกเมตร) 0 1.225 2 1.007 4 0.819 6 0.660 8 0.525 10 0.414 อุณหภูมิ(องศาเซลเซียส) ความสูง (กิโลเมตร) กราฟแสดง อุณหภูมิของอากาศที่ระดับตางๆ 8
  • 8.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ 12 0.312 ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) ความหนาแนนของอากาศ (กิโลเมตร/ลูกบาศกเมตร) 14 0.228 16 0.166 18 0.122 20 0.081 คําถาม 1. ที่ระดับน้ําทะเล 0 กิโลเมตรมีอากาศอยูหรือไม เพราะเหตุใด ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 2. ที่ระดับความสูง 8 กิโลเมตร และ 20 กิโลเมตร ความหนาแนนของอากาศมีคาเทาโดยประมาณ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 3. สรุปผลขอมูลจากตารางไดอยางไร ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. การหาความหนาแนนของอากาศหาไดจากสูตร d = V m เมื่อ d คือ ความหนาแนนของอากาศ มีหนวยเปน kg/m3 m คือ มวลของอากาศ มีหนวยเปน kg V คือ ปริมาตรของอากาศ มีหนวยเปน m ตัวอยาง 3 หองขนาด 4 m  6 m  5 m มีมวลอากาศ 192 kg อากาศในหองมีความหนาแนนเทาไร ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. วิธีทํา ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ความดันอากาศ อากาศมีแรงดัน แรงดันอากาศจะกระทําตอทุกสิ่งทุกอยางที่อยูบนโลก แรงหรือน้ําหนักของอากาศที่กด ลงบนพื้นใดๆ เรียกวา แรงดันอากาศ สวนแรงหรือน้ําหนักอากาศที่กระทําตอหนึ่งหนวยพื้นที่ เรียกวา ความดัน 9 10
  • 9.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ อากาศ หรือ ความดันบรรยากาศ ในการพยากรณอากาศเรียกคว ามดันอากาศหรือความดันบรรยากาศวา ความกดอากาศ สมบัติของอากาศดานความดัน 1. คาความดันอากาศในแตละแหงจะไมเทากัน บริเวณใกลผิวโลกจะมีความดันอากาศมาก และลดลง เมื่อขึ้นไปในที่สูง เพราะเมื่อสูงขึ้นไปอากาศเบาบางลง น้ําหนักของอากาศก็จะลดลง แรงกดจึงลดลงตามระดับ ความสูง 2. ที่ระดับความสูงเดียวกันความดันอากาศจะเทากัน 3. ความดันอากาศขึ้นกับ อุณหภูมิ คือ เมื่ออากาศไดรับความรอน อากาศจะขยายตัวจึงมีความดัน อากาศต่ํา 4. ความดันอากาศขึ้นอยูกับความชื้น อากาศชื้นมีไอน้ํา จะมีความดันอากาศต่ํากวาอากาศแหง ความดันของอากาศที่กระทําตอพื้นผิวโลก จะวัดที่ ระดับน้ําทะเล มีคาเทากับ 760 มิลลิเมตรของปรอท หรือ 76 เซนติเมตรของปรอท เรียกวา ความดัน 1 บรรยากาศ (1 atmosphere หรือ 1 atm) ซึ่งไดจากการ บรรจุปรอทลงในหลอดแกวที่ปลายหลอดดานหนึ่งปด ความยาวของหลอดแกวมากกวา 760 มิลลิเมตร แลวนํา ไปคว่ําในอางที่บรรจุปรอท ระดับปรอทในหลอดแกวจะลดลง วัดความสูงจากระดับปรอทในอางที่บรรจุปรอทได 760 มิลลิเมตร ดังรูป หนวยวัดความดันของอากาศ อาจมีหนวยเปนบรรยากาศ ปาสคาล หรือ บาร ซึ่งเปรียบเทียบกันไดดังนี้ 1 บรรยากาศ = 760 มิลลิเมตรของปรอท (mmHg) = 1.013  105 นิวตันตอตารางเมตร (N/m2 = 1.013 บาร ) = 1.013  105 1 ปาสคาล = 1 N/m ปาสคาล 11 2
  • 10.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ 1 บาร = 105 N/m2 การวัดความดันอากาศ 1. วัดเปนความสูงของน้ํา ความดัน 1 บรรยากาศ คือ ความดันอากาศที่ระดับน้ําทะเลมีคาเทากับความดันของน้ําที่สูง ประมาณ 10 เมตร รูป แสดงการวัดความดันอากาศโดยวัดเปนความสูงของน้ํา 2. วัดเปนความสูงของปรอท ความดัน 1 บรรยากาศ คือ ความดันอากาศที่ระดับน้ําทะเลมีคาเทากับความดันของปรอทที่สูง ประมาณ 760 มิลลิเมตร หรือ 76 เซนติเมตร รูป แสดงการวัดความดันอากาศโดยวัดเปนความสูงของปรอท เครื่องมือวัดความดันอากาศ 1. บารอมิเตอร (Barometer) บารอมิเตอรสรางขึ้นโดยอาศัยหลักความแตกตางของควา มดันอากาศของสองบริเวณ เปน เครื่องมือที่มีลักษณะเปนหลอดแกว ปลายขางหนึ่งยาวประมาณ 1 เมตร ภายในบรรจุปรอทเต็มหลอด เมื่อคว่ํา หลอดแกวดังกลาวลงในอางปรอทโดยไมใหอากาศผานเขาไปในหลอด ความดันอากาศจะทําใหลําปรอทอยูใน หลอดแกวไดสูง 76 เซนติเมตร ที่วางเหนือระดั บปรอทเปน สุญญากาศ เรียกวา สุญญากาศของ ทอรริเชลลี (Torricellian Vacuum) ซึ่งคนพบโดยทอรริเชลลี 12
  • 11.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ รูป บารอมิเตอรแบบปรอท 2. แอนนิรอยดบารอมิเตอร (Aneroid Barometer) เปนเครื่องมือประกอบดวยตลับโลหะที่สูบอากาศออกเกือบหมด เพื่อทําใหตลับยืดหดออกได งายๆ เมื่อความดันอากาศเปลี่ยนไป โดยอานคาความดันไดจากเข็มชี้บนหนาปด ซึ่งมีตัวเลขแสดงความดัน อากาศ รูป แอนิรอยดบารอมิเตอร 3. อัลติมิเตอร (Altimeter) เปนเครื่องมือวัดความสูงที่ใชในเครื่องบิน โดยใชหลักการสรางของบารอมิเตอร แตปรับหนาปด ใหอานเปนความสูง และใชหลักการสําคัญอีกประการ คือ ความดันอากาศจะลดลงประมาณเทากับ 1 มิลลิเมตร ของปรอททุกๆ ระยะสูง 11 เมตร จากระดับน้ําทะเล 13
  • 12.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ รูป อัลติมิเตอร 4. เปนเครื่องมือที่ใชในการวัดความดันอากาศที่ใชหลักการเดียวกับแอนนิรอยดบารอมิเตอร แตจะ มีเข็มชี้ที่มีปากกาบันทึกความกดดันอากาศแบบตอเนื่องลงบนกระดาษตลอดเวลาดวยลานนาฬิกาในลักษณะเปน เสนกราฟ บารอกราฟ (Barograph) รูป 11บารอกราฟ ตาราง แสดงคาความดันของอากาศที่ระดับความสูงตางๆ กัน ความสูงจากระดับน้ําทะเล (กิโลเมตร) ความดันอากาศ มิลลิเมตรของปรอท (mmHg) นิวตันตอตารางเมตร (N/m2 ) 0 760 1.01  105 1 675 0.90  105 2 600 0.80  105 14
  • 13.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ 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 คําถาม 1. บนภูเขาสูง 2,000 เมตร จากระดับน้ําทะเล ความดันอากาศมีคาเทาไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ที่ระดับความสูง 14 กิโลเมตร ความดันอากาศมีคาเทาไหร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ที่ระดับความสูงมากขึ้น ความดันอากาศมีคาเปลี่ยนแปลงหรือไม อยางไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. จงสรุปความสัมพันธระหวางความดันอากาศกับความสูง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… การคํานวณหาความสูงจากระดับน้ําทะเล ใชหลักการสําคัญดังนี้ ความดันอากาศปกติมีคาเทากับความสูง 760 มิลลิเมตรของปรอท และความดันอากาศจะ ลดลงประมาณ 1 มิลลิเมตรของปรอททุกๆ ระยะสูง 11 เมตร จากระดับน้ําทะเล 1. ด.ช. มานะ ใชบารอมิเตอรปรอทวัดความดันอากาศที่ยอดเขาแหงหนึ่งได 720 มิลลิเมตรของปรอท จงหา ความสูงของยอดเขานั้นจากระดับน้ําทะเล ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 15
  • 14.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. จงแสดงวิธีคํานวณ เพื่อหาความสูงของเครื่องบินขณ ะบิน โดยวัดความดันอากาศขณะนั้นได 300 มิลลิเมตร ของปรอท ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ด.ญ.มนฤดี ยืนบนยอดเขาแหงหนึ่งสูง 2,500 เมตร ที่ยอดเขาแหงนี้จะวัดความดันอากาศไดเทาใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. เมื่อบอลลูนลอยขึ้นสูง 6,600 เมตร จากระดับน้ําทะเล ความดันบรรยากาศขณะนั้นจะมีคากี่มิลลิเมตร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. พื้นที่สนามหญาหนาบานขนาด 50 ตารางเมตร ถูกกดทับดวยแรงดันอากาศ 2,500 นิวตัน ความดันอากาศ บนพื้นสนามหญาหนาบานเปนเทาใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16
  • 15.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ 6. บนพื้นหอง 32 m2 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… มีแรงดันอากาศกระทํา 3,232,000 N จงหาความดันอากาศบนพื้นหอง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. บนยอดเขาแหงหนึ่งอานคาความดันอากาศจากบารอมิเตอรได 540 mm ของปรอท ยอดเขานี้สูงจาก ระดับน้ําทะเลเทาใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8. ที่ความสูง 1,650 เมตร ความดันอากาศจะดันใหปรอทในบารอมิเตอรปรอทสูงกี่เซนติเมตร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9. นักกระโดดรวมดิ่งพสุธา ขณะลอยต่ําอยูในอากาศที่ตําแหนงหนึ่ง อานเครื่องวัดความดันอากาศที่ขอมือของ เขาได 500 มิลลิเมตรปรอท ขณะนั้นเขาอยูสูงจากระดับน้ําทะเลกี่เมตร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 17
  • 16.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ความกดอากาศมี 2 ประเภท ดังนี้ 1. บริเวณความกดอากาศสูง (High Pressure Area หรือ High) หรือแอนติไซโคลน (Anitcyclone) หมายถึง บริเวณที่มีความกดอากาศสูงกวาบริเวณใกลเคี ยงที่อยูรอบๆ ในแผนที่อากาศผิวพื้น แสดงดวยเสนความกดอากาศเปนวงกลมหรือวงรีรูปไขลอมรอบบริเวณที่มีความกดอากาศสูง นั่นคือ บริเวณ ความกดอากาศสูงจะเปนบริเวณที่มีความกดอากาศสูงขึ้นจากขอบนอกเขาสูศูนยกลาง ซึ่งบริเวณนี้จนะมีกระแส ลมพัดออกจากศูนยกลางในทิศทางตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต 2. บริเวณความกดอากาศต่ํา ( Low Pressure Area หรือ Low ) หมายถึง บริเวณที่มีความกดอากาศต่ํากวาบริเวณใกลเคียงที่อยูรอบๆ ในแผนที่อากาศผิวพื้น แสดงดวยเสนความกดอากาศที่เปนวงกลมลอมบริเวณที่มีความกดอากาศต่ํา นั่นคือ บริเวณความกดอากาศต่ําจะ เปนบริเวณที่มีความกดอากาฯศต่ําจากขอบนอกเขาสูศูนยกลาง ซึ่งบริเวณนี้จะมีกระแสลมพัดเขาหาศูนยกลางใน ทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และทิศทางตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต 18
  • 17.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ รองความกดอากาศต่ํา (Intertropical Convergence Zone – ITCZ ) หรือ รองมรสุม (Monsoon Trough) รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมนี้ มีชื่อเรียกในภาษาอังกฤษหลายชื่อดวยกัน เชน Intertropical Convergence Zone , Equatorial Trough หรือ Monsoon Trough เปนตน เปนโซนหรือแนวแคบๆ ที่ลม เทรดหรือลมคาในเขตรอนของทั้ง 2 ซีกโลกมาบรรจบกัน คือลมคาตะวันออกเฉียงเหนือของซีกโลกเหนือกับลม คาตะวันออกเฉียงใตของซีกโลกใต รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุ ม มีลักษณะเปนแนวพาดขวางในทิศตะวันออก- ตะวันตก ในรอง ความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมเปนบริเวณที่มีความกดอากาศต่ํา มีกระแสอากาศไหลขึ้น- ลงสลับกัน รองความ กดอากาศต่ําหรือรองมรสุมจะอยูในเขตรอนใกลๆ เสนศูนยสูตร และจะ มีการเลื่อนขึ้น – ลงตามแนวโคจรของ ดวงอาทิตยโดยจะลาหลังประมาณ 1 – 2 เดือน ความกวางของร องความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมประมาณ 6 – 8 องศาละติจูด เปนบริเวณที่มีเมฆมากและฝนตกอยางหนาแนน ฉะนั้น เมื่อรองนี้ประจําอยูที่ใดหรือผานที่ ใดก็จะทําใหที่นั้นฝนตกอยางหนาแนนได
  • 18.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ รูป แสดงรองความกดอากาศต่ํา ภาพ แสดงไซโคลน และแอนติไซโคลน ในซีกโลกเหนือ แรงโคริออริสไมมีอิทธิพลตอกระแสลมที่บริเวณเสนศูนยสูตร แตจะมีอิทธิพลมากขึ้นในละติจูดที่สูงเขา ใกลขั้วโลก แรงโคริออริสทําใหลมในซีกโลกเหนือเบี่ยงเบนไปทางขวา และทําใหลมในซีกโลกใตเบี่ยงเบนไป ทางซาย ภาพที่ 4 แสดงใหเห็นวา ในบริเวณซีกโลกเหนือ แรงโคริออริสทําใหมวลอากาศรอบหยอมความกด อากาศต่ํา (L) หรือ “ไซโคลน” (Cyclone) หมุนตัวทวนเข็มนาฬิกาเขาสูศูนยกลาง และมวลอากาศรอบหยอม ความกดอากาศสูง (H) “แอนติไซโคลน” (Anticyclone) หมุนตัวตามเข็มนาฬิกาออกจากศูนยกลาง ในบริเวณ
  • 19.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ ซีกโลกใต “ไซโคลน” จะหมุนตัวตามเข็มนาฬิกา และ “แอนติไซโคลน” จะหมุนตัวทวนเข็มนาฬิกา ตรงกันขาม กับซีกโลกเหนือ บริเวณความกดอากาศต่ํา ( Low Pressure Area หรือ Low ) บริเวณความกดอากาศต่ํา คือ บริเวณที่มีความกดอากาศต่ํากวาบริเวณใกลเคียงที่ อยูรอบๆในแผนที่ อากาศผิวพื้นแสดงดวยเสนความกดอากาศเทาเปนวงกลมลอมรอบบริเวณทีทมี ความกดอากาศต่ํา นั่นคือ บริเวณความกดอากาศต่ําจะเปนบริเวณที่มีความกด อากาศต่ําลงจากขอบนอกเขาสูศูนยกลาง บริเวณความกดอากาศต่ํานี้จะมีกระแสลม พัดเขาหาศูนยกลางในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และในทิศทาง ตาม เข็มนาฬิกาในซีกโลกใต การเคลื่อนไหวของอากาศรอบศูนยกลางบริเวณความกด อากาศต่ําเชนนี้ เรียกวา Cyclonic Circulation ตามปกติในบริเวณความกดอากาศ ต่ําจะมีเมฆมากและมีฝนตกดวยบริเวณความกดอากาศต่ํา แบงออกได 2 ชนิด 1.Cold Core ที่แกนกลางของความกดอากาศต่ําชนิดนี้ อุณหภูมิจะต่ํากวาภายนอก และเกิดในแถบละติจูดสูงๆ ที่อากาศเย็น เมื่อเกิดขึ้นแลวการหมุนเวียนจะ ตอเนื่องกัน ความชันของความกดจะเพิ่มมากขึ้นตามความสูงซึ่งสัมพันธกับกระแส ลม นั่นคือ บริเวณความกดอากาศต่ําชนิด Cold Core จะมีลมพัดแรงขึ้นตามความสูง และมักมีแนวปะทะอากาศขึ้นรวมดวยเสมอ 2.Warm Core ที่แกนกลางของความกดอากาศต่ําชนิดนี้ อุณหภูมิจะรอนกวา ภายนอก การหมุนเวียนจะเหมือนกับชนิด Cold Core และมีเฉพาะในเขตรอนเทานั้น เนื่องจากแกนกลางรอน ฉะนั้นอากาศที่เย็นกวาจะพัดเขาแทนที่จมเขาหาศูนยกลาง ทําใหเกิดกระแสลมพัดเวียนเปนกนหอยเขาหาศูนยกลาง ขณะเดียวกันอากาศตรง กลางจะลอยตัวขึ้น ความชันของความกดตามระดับความสูงจะลดลง นั่นคือ ลมที่พัด เวียนเขาหาศูนยกลางรอบบริเวณความกดอากาศต่ําชนิด Warm Core ความเร็วลม จะลดลงตามความสูง พายุจะรุนแรงที่สุดที่ผิวพื้นเทานั้น สูงขึ้นไปลมกําลังออนลง
  • 20.
    เอกสารประกอบการสอน รายวิชาวิทยาศาสตร2 ว21102 เรื่องบรรยากาศ บริเวณความกดอากาศต่ําทั้ง 2 ชนิด เกิดฝนตกหนักเทาๆ กัน แตความเร็วลมจะ ตางกัน รองความกดอากาศต่ํา (Intertropical Convergence Zone – ITCZ ) หรือ รองมรสุม (Monsoon Trough) รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมนี้ มีชี่อเรียกในภาษาอังกฤษหลายชื่อดวยกัน เชน Intertropical Convergence Zone , Equatorial Trough หรือ Monsoon Trough เปนตน เปนโซนหรือแนวแคบๆ ที่ลมเทรดหรือลมคาในเขตรอนของทั้ง 2 ซีกโลกมาบรรจบกัน คือลมคาตะวันออกเฉียงเหนือของซีกโลกเหนือกับลมคา ตะวันออกเฉียงใตของซีกโลกใต รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสม มีลักษณะเปนแนวพาดขวางในทิศตะวันออก- ตะวันตก ในรองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมเปนบริเวณที่มีความกดอากาศต่ํา มี กระแสอากาศไหลขึ้น-ลงสลับกัน รองความกดอากาศต่ําหรือรองมรสุมจะอยูในเขต รอนใกลๆ เสนศูนยสูตร และจะมีการเลื่อนขน –ลงตามแนวโคจรของดวงอาทิตย โดยจะลาหลังประมาณ 1-2 เดือน ความกวางของรองความกดอากาศต่ําหรือรอง มรสุมประมาณ 6-8 องศาละติจูด เปนบริเวณที่มีเมฆมากและฝนตกอยางหนาแนน ฉะนั้น เมื่อรองนี้ประจําอยูที่ใดหรือผานที่ใดก็จะทําใหที่นั้นฝนตกอยางหนาแนนได