หน่วย2_การหมุนเวียนของระบบลมของโลก

2หน่วยการเรียนรทู้ ่ี

การหมนุ เวยี นของระบบลมของโลก

ผลการเรียนรู้
• อธิบายผลของแรงเนือ่ งจากความแตกต่างของความกดอากาศ แรงคอริออลสิ แรงส่ศู นู ย์กลางและแรงเสยี ดทานทมี่ ีต่อการหมนุ เวียนของอากาศ
• อธิบายการหมนุ เวยี นของอากาศตามเขตละติจูด และผลที่มตี ่อภมู อิ ากาศ

การเกิดลม

ลม คือ อากาศทเี่ คลอ่ื นท่ใี นทิศทางใดทิศทางหน่ึง เกดิ จาก

ความแตกต่างของความกดอากาศ ลมจะพดั จากบริเวณที่มีความ
กดอากาศสูงไปยังบรเิ วณทม่ี ีความกดอากาศต่า

ประโยชน์ของลม

ใช้เลน่ เครอื่ งรอ่ น ใช้หมุนกังหนั น่า ใชเ้ ล่นว่าว

ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า ใชแ้ ลน่ เรือใบ ใชเ้ ล่นกฬี า

การเกดิ ลม ประเภทของลม
ลม แบ่งออกเป็น 3 ประเภท

ลมประจ่าเวลา ลมท่ีเกิดขนึ ในช่วงเวลาท่ีต่างกัน เช่น
ลมประจา่ ถิ่น • ลมบก ลมทีพ่ ัดจากพนื ดินส่ทู ะเล
ลมประจา่ ฤดู • ลมทะเล ลมทพี่ ดั จากทะเลสพู่ ืนดนิ

ลมท่ีเกดิ ขนึ เฉพาะภูมภิ าคนันๆ เชน่
• ลมตะเภา ลมท่พี ดั จากอา่ วไทยเขา้ สู่ภาคกลางตอนลา่ ง
• ลมว่าว ลมที่พัดจากภาคเหนอื ลงสแู่ มน่ ่าเจา้ พระยา

ลมทพี่ ัดเป็นประจ่าตามฤดกู าล เช่น ลมมรสมุ ตะวนั ออกเฉยี งเหนอื
ลมตะวนั ตกเฉียงใต้

เกิดจากความแตกตา่ งของความกดอากาศเหนือพืนดนิ และพนื น่า

ลมบก ลมทะเล

บรเิ วณพนื นา่ ความกด บรเิ วณพืนดนิ ความกด บริเวณพนื นา่ ความกด บรเิ วณพนื ดิน ความกด
อากาศตา่ อากาศรอ้ น อากาศสูง อากาศเยน็ อากาศสงู อากาศเย็น อากาศต่า อากาศรอ้ น

ลอยตัวสูงขนึ จมตัวลง จมตัวลง ลอยตวั สงู ขนึ

พนื ดนิ พืนดนิ

ในเวลากลางคนื พนื้ นา้ มอี ุณหภมู ิสงู กวา่ พื้นดนิ อากาศบรเิ วณ ในเวลากลางวนั พ้นื ดินมอี ณุ หภูมสิ งู กวา่ พน้ื น้า อากาศบรเิ วณ

พน้ื น้าจงึ ลอยตัวสูงข้นึ อากาศเย็นบริเวณพ้นื ดนิ จงึ เคลือ่ นท่ีเขา้ ไป พื้นดินจึงลอยตัวสูงขนึ้ อากาศเย็นบริเวณพน้ื นา้ จึงเคลือ่ นท่เี ขา้ ไป

แทนท่ี ทา้ ใหเ้ กดิ ลมพดั จากพ้ืนดนิ สูพ่ ้นื น้า แทนท่ี ทา้ ใหเ้ กิดลมพัดจากพื้นน้าสู่พื้นดนิ



เคร่อื งมือตรวจวัดลม การตรวจวดั ลมชนั บน

การตรวจวดั ลมผิวพนื ใช้บอลลูนตรวจอากาศ (pilot balloon) ซ่ึงติดต้ัง

ใชเ้ ครื่องมอื ทีเ่ รยี กว่า ศรลม (wind vane) โดยหวั ลกู ศรจะชไี้ ปใน กล้องธีโอโดไลต์ (theodolite) ไว้ กล้องจะติดตามการเคลื่อนที่ของ
บอลลูนตรวจอากาศแล้วน้ามาค้านวณหาทิศทางและความเร็วลมใน
ทิศทางท่ลี มพัด ส่วนเครอ่ื งมอื ทีใ่ ชต้ รวจวัดความเร็วลมและทิศทางลม ระดับต่าง ๆ นอกจากน้ีบอลลูนตรวจอากาศยังสามารถใช้ร่วมกับ
เรยี กวา่ แอโรเวน (aerovane) ซึง่ มีรูปร่างคล้ายเคร่อื งบิน ใบพดั จะชี้ไป เคร่ืองมอื ทเี่ รยี กว่า เรดโิ อซอนด(์ radiosonde) หรือวทิ ยุหยงั่ อากาศ
ในทิศทางท่ลี มพัดเพื่อแสดงทิศทางลม และการหมนุ ของใบพดั จะแสดง ทใ่ี ชต้ รวจวดั ลมจากพน้ื ดินถงึ ระดบั ความสงู 30 กิโลเมตร
ความเรว็ ของลมโดยสามารถอ่านคา่ ไดจ้ ากหน้าปัดของเครือ่ งวดั
บอลลูนตรวจอากาศ
ศรลม

ปจั จยั ทมี่ ีผลตอ่ ความเรว็ และทศิ ทางของลม

แรงที่เกดิ จากความชนั เป็นแรงเนอื่ งจากความแตกตา่ งของความกดอากาศทม่ี ผี ลโดยตรงตอ่ ความเร็วลมและทศิ ทางของลม
ของความกดอากาศ

แรงคอริออลิส แรงท่เี กิดจากการหมุนรอบตวั เองของโลก มีผลให้ทศิ ทางการเคล่อื นทขี่ องอากาศเบนไป โดยอากาศ
ทเ่ี คล่ือนที่ในบรเิ วณซกี โลกเหนอื จะเบนไปทางขวาจากทิศทางเดมิ สว่ นบริเวณซีกโลกใตจ้ ะเบนไป
ทางซ้ายจากทิศทางเดิม

แรงสูศ่ นู ยก์ ลาง เป็นแรงที่ทา่ ให้อากาศเคลือ่ นท่ีแบบหมนุ เขา้ สู่ศนู ยก์ ลาง ความเร็วในการหมนุ จะแปรผกผันกบั ระยะทาง
จากจุดศูนยก์ ลาง

แรงเสยี ดทาน เป็นแรงต้านการเคลอื่ นทขี่ องลม เกดิ จากอทิ ธิพลของพนื ผวิ ทล่ี มเคล่อื นท่ีผา่ น มผี ลทา่ ให้ความเร็วลม
ลดลงตามลกั ษณะของพนื ผิวนัน ๆ

การหมนุ เวียนของระบบลม แบบจา่ ลองการหมุนเวยี นอากาศแบบเซลล์เดยี ว

สมมตใิ หโ้ ลกไม่หมุนรอบตัวเองหรือไม่เคล่อื นท่ี และโลกถกู ปกคลุมดว้ ยพนื ผวิ เดยี วกันทงั หมด

เย็น แฮดลีย์เซลล์

เม่ือโลกได้รับรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ ศูนยส์ ตู ร แสงอาทิตย์
บริเวณศูนย์สูตรจะมีอากาศร้อนกว่าบริเวณข้ัว
โลก อากาศร้อนบริเวณศูนย์สูตรจะลอยตัวข้ึน รอ้ น
และเคลื่อนทไี่ ปยังขวั้ โลกทง้ั สอง ในขณะเดียว
กนั อากาศเยน็ บริเวณขั้วโลก จะเคลื่อนท่ีเข้ามา
แทนท่ีหมนุ เวยี นเป็นวงจรตอ่ เน่ืองกันไป

แฮดลีย์เซลล์
เยน็

การหมนุ เวียนของระบบลม แบบจ่าลองการหมนุ เวียนอากาศแบบทัว่ ไป

โลกหมนุ รอบตัวเอง พืนผวิ โลกปกคลมุ ดว้ ยพนื ดินและพนื น่า สง่ ผลให้รงั สจี ากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบพนื ผิวโลกในแต่ละ
บรเิ วณแตกต่างกนั

โพลาร์เซลล์

แบบจ่าลองการหมุนเวียนอากาศ เฟอรเ์ รลเซลล์ 60˚ 60˚
แบบทว่ั ไปแบง่ เปน็ 3 วงจร แฮดลยี ์เซลล์ 30˚ 30˚
0˚ 0˚
• แฮดลยี ์เซลล์ 30˚ 30˚
• เฟอร์เรลเซลล์
• โพลาร์เซลล์ 60˚ 60˚

การหมุนเวยี นของระบบลม การหมนุ เวยี นอากาศตามเขตละติจูด แบ่งออกเปน็ 3 แถบ

การหมนุ เวียน เริ่มจากบริเวณละตจิ ูด 60 องศาเหนอื และใตไ้ ปถงึ ขวั โลก การหมนุ เวยี นแถบขัวโลก
แถบขัวโลก อากาศมคี วามแปรปรวน มีภูมิอากาศแบบหนาวเย็น และมีหยาดนา่ ฟา้ เกิดขึนมาก

การหมนุ เวยี น เรม่ิ จากบริเวณละตจิ ดู 30 องศาเหนอื และใตไ้ ปถงึ แถบความกดอากาศต่ากงึ่ ขัวโลก
แถบละตจิ ดู กลาง การหมุนเวยี นแถบละติจูดกลางมภี มู ิอากาศแบบอบอ่นุ

การหมุนเวียน เรมิ่ จากแถบความกดอากาศต่าศูนยส์ ตู รถงึ แถบความกดอากาศสูงก่ึงเขตรอ้ น
แถบเขตรอ้ น การหมุนเวียนแถบเขตร้อนมภี มู ิอากาศแบบร้อนชนื

พายุ

พายุ คอื ความแปรปรวนของอากาศที่เกิดจากการเคลอ่ื นตัวของอากาศอยา่ งรวดเร็วและมีความรนุ แรง ความแปรปรวน
ของอากาศมีผลทา่ ใหล้ มพัดแรงและมีฝนตกอยา่ งตอ่ เนอ่ื ง กอ่ ใหเ้ กดิ ความเสียหายตอ่ ส่งิ มชี ีวิตและสง่ิ แวดลอ้ ม

พายุในเขตร้อนหรอื ก่งึ เขตร้อนแบ่งออกเป็น 3 ประเภท

พายฝุ นฟา้ คะนอง ทอร์นาโด (tornado) พายุหมนุ เขตร้อน
(thunderstorm) (tropical cyclone)

พายุฝนฟ้าคะนอง ประเทศไทย

(thunderstorm) พายุฝนฟ้าคะนองจะเกดิ ในชว่ งการเปล่ยี นฤดูจากฤดูหนาว

พบบรเิ วณละติจดู ต่า้ และละติจดู กลาง เกิดขน้ึ เฉพาะถิน่ ซง่ึ ไปสฤู่ ดรู ้อน บางครั้งเรียกพายนุ ้ีว่า พายฤุ ดูรอ้ น
ครอบคลมุ พื้นที่ไมก่ วา้ งนัก และเกิดในระยะเวลาสั้น
เมอื่ อากาศไมเ่ สถียรภาพ มวลอากาศเยน็ จะเคลอื่ นท่เี ข้าแทน มักเกิดข้นึ ในบรเิ วณประเทศไทยตอนบนในชว่ งเดือน
ท่ีมวลอากาศอนุ่ ซง่ึ มวลอากาศอ่นุ ทม่ี อี ุณหภูมิสงู จะเคล่อื นตวั มนี าคม-พฤษภาคม(ต้นเดือน) ก่อนเริ่มตน้ ฤดูฝน
สงู ขนึ้ ไปตามขอบของมวลอากาศเย็นทมี่ อี ณุ หภมู ิตา้่ แล้วยกตัว
ข้นึ เกิดเป็นเมฆควิ มูลสั และเมฆควิ มูโลนิมบสั ทท่ี า้ ให้เกิดพายุ ความเสยี หายทีเ่ กิดขนึ จากพายฝุ นฟ้าคะนอง
ฝนฟา้ คะนอง
นา่ ทว่ ม ดนิ ถล่ม ตน้ ไม้หกั บ้านเรือนเสียหาย

การเกิดพายฝุ นฟา้ คะนอง

12,000
เมตร

9,000
เมตร

6,000 ขันเจริญเต็มที่ (nature stage) 0˚F
เมตร
เมฆคิวมูลสั ก่อตวั กลายเปน็ เมฆคิวมโู ลนมิ บัส ขันสลายตวั (dissipating stage)
3,000 32˚F อุณหภูมิของอากาศในเมฆจะค่อย ๆ มีค่าเท่ากับ
เมตร กระแสลมทพี่ ดั ลงมีปรมิ าณมากขึ้นทา้ ใหเ้ กิดลม อุณหภูมขิ องอากาศบริเวณโดยรอบ เมฆคิวมูโลนิม-
บัสสลายตวั พายุฝนฟา้ คะนองหมดก้าลงั ลง
ขนั กอ่ ตัวหรือขนั คิวมูลัส (cumulus stage) กระโชกแรง เกิดพายุ ฟา้ แลบ ฟา้ ร้อง และฝนตก

อากาศลอยตัวสูงข้ึนในแนวต้ัง อุณหภูมิของ หนักเป็นบรเิ วณกว้าง
อากาศลดต้่าลงตามระดับความสูงจนถึงระดับ
ควบแน่น (3,000 เมตร) ไอน้าในอากาศจะ
ควบแนน่ และรวมตัวกันเป็นเมฆคิวมูลัส



ทอร์นาโด (tornado)

พายหุ มุนขนาดเลก็ ทีม่ ีความเรว็ ท่ีจุดศูนย์กลาง
มากกว่าพายหุ มุนอื่นๆ มีความรุนแรงมากที่สุด และ
อันตรายมากที่สุด มักก่อตัวข้ึนบริเวณท่ีมีพายฝุ นฟ้า
คะนองรนุ แรง ลักษณะเปน็ แนวพ่งุ จากฐานเมฆไป
สพู่ ื้นผิว เรียกอกี ชอ่ื หนงึ่ ว่า ลมงวง (twister)

เกดิ ขนึ บอ่ ยในประเทศสหรัฐอเมรกิ า

ชว่ งฤดูใบไม้ผลิและชว่ งฤดูรอ้ น
(พฤษภาคม-พฤศจิกายน)

พายหุ มนุ เขตร้อน ภาพตดั ขวางการเกิดพายุ ก่าแพงพายุ (eyewall)
มวลอากาศร้อน บรเิ วณรอบๆ ตาพายุ มีรศั มีประมาณ 10-15 กโิ ลเมตร
เมื่ออากาศเหนือมหาสมุทรมีอณุ หภูมิสูงกว่า 27 องศา มวลอากาศเยน็ เปน็ บริเวณท่ีมีพายุรุนแรงและฝนตกหนัก
เซลเซียส และมีลมสงบเป็นเวลานานท้าให้ไม่มีการ
ถ่ายเทความร้อนและความชื้นของอากาศไปสู่บริเวณ
อื่น ๆ บรรยากาศจึงสะสมความร้อนและความชื้นไว้
มากจนเกิดเป็นบริเวณความกดอากาศต้่า มีลมพัดเข้า
หาศูนย์กลางความกดอากาศต่้าเรื่อย ๆ และเบี่ยงเบน
ไปทางขวาดว้ ยแรงคอริออลสิ เป็นพายหุ มนุ

ประเภทของพายุ

พายไุ ต้ฝ่นุ พายโุ ซนร้อน พายุดเี ปรสชัน ตาพายุ (eye)
(typhoon) ศูนยก์ ลางของพายุ มลี กั ษณะ
(tropical storm) (tropical depression) เปน็ ทรงกลมหรือทรงรี บรเิ วณ
นจี้ ะมที อ้ งฟ้าโปรง่ และลมสงบ
แนวพายุฝนฟา้ คะนอง (rain bands)
>118 62-117 <62 บริเวณรอบนอกก้าแพงตาพายุ ประกอบดว้ ยเมฆควิ มโู ลนมิ บสั
ซง่ึ ก่อให้เกิดพายุฝนฟา้ คะนอง มลี มกระโชกแรงสลบั กับลมพดั
กโิ ลเมตรตอ่ ชวั่ โมง กิโลเมตรตอ่ ชว่ั โมง กโิ ลเมตรตอ่ ชว่ั โมง อ่อนๆ มฝี นตกหนักสลบั กับฝนตกเบาๆ

มรสมุ เกิดจากความแตกตา่ งของอุณหภูมขิ องพนื ทวปี กบั พนื มหาสมุทรในแตล่ ะฤดกู าล มีทิศทางการพัดของลมสมา่ เสมอ
และมีการเปลย่ี นทศิ ทางลมระหวา่ งฤดรู ้อนและฤดหู นาวอย่างชัดเจน

มรสุมฤดูร้อน หรอื มรสุมตะวันตกเฉยี งใต้ มรสุมฤดหู นาว หรอื มรสมุ ตะวันออกเฉียงเหนอื

บรเิ วณความกดอากาศตา้่ (L) บริเวณความกดอากาศต่้า (H)

ชนื แห้ง

อา่ วเบงกอล อ่าวเบงกอล

ทะเล ทะเล
จนี ใต้ จีนใต้

N N

ลมพัดจากพืนมหาสมุทรเข้าสู่พนื ทวปี ลมพัดออกจากพนื ทวปี เขา้ สมู่ หาสมทุ ร
สง่ ผลให้มีฝนตกชกุ ส่งผลใหท้ ้องฟา้ แจ่มใส