หน่วยที่ 5 บรรยากาศ 1

5หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่

บรรยากาศ

5หนว่ ยการเรียนร้ทู ่ี

บรรยากาศ

ตวั ช้ีวัด
• สร้ำงแบบจำลองทอี่ ธบิ ำยควำมสมั พันธร์ ะหว่ำงควำมดนั อำกำศกบั ควำมสูงจำกพนื้ โลก
• สรำ้ งแบบจำลองที่อธิบำยกำรแบ่งช้นั บรรยำกำศ และเปรยี บเทยี บประโยชน์ของบรรยำกำศแต่ละชนั้
• อธิบำยปจั จัยทีม่ ผี ลต่อกำรเปล่ียนแปลงองคป์ ระกอบของลมฟำ้ อำกำศจำกขอ้ มลู ทรี่ วบรวมได้

บรรยากาศ 2 ไอน้า ลมพาความชนื้

หมายถึง ชั้นแก๊สชนิดตา่ ง ๆ หรอื อากาศ ไอนำ้ ในอำกำศมกี ำรกระจำยตัวแตกตำ่ งกันท้ังในแนวตั้งและ ไอนา้ ควบแน่นเป็นหยาดนา้ ฟ้า
ที่ห่อหุ้มดาวเคราะห์ท้ังหมด บรรยากาศ แนวนอนไอนำ้ จะหนำแน่นมำกที่สุดที่ควำมสูง 2-3 กโิ ลเมตร
มคี วามสาคญั ตอ่ ส่ิงมชี วี ิตเปน็ อย่างมาก จำกพืน้ โลก ควำมหนำแนน่ ของไอนำ้ จะลดลงตำมระดับควำมสงู ไอน้ำจำกกำรระเหยของนำ้ ในแหลง่ น้ำ
และบรเิ วณทใี่ กลแ้ หล่งนำ้ จะมีไอนำ้ สงู กว่ำบรเิ วณท่ีอย่ไู กลแหลง่ น้ำ จะตกกลับคืนสู่ทะเล มหำสมุทร และแหลง่
องค์ประกอบของบรรยากาศ นำ้ ตำ่ ง ๆ บนผิวโลกในรูปของหยำดนำ้ ฟำ้
1 อากาศแห้ง การระเหย (เช่น ฝน ลูกเหบ็ หิมะ เปน็ ตน้ )

21% พนื้ ผวิ โลกประกอบดว้ ยส่วนทีเ่ ป็นนำ้
70 เปอรเ์ ซน็ ต์ นำ้ จำกแหล่งน้ำต่ำง ๆ
21% โดยเฉพำะทะเลและมหำสมุทรจะ วัฏจักรของนา้ บนผวิ โลก
ระเหยเป็นไอนำ้ สบู่ รรยำกำศ อนภุ าคฝ่นุ ช่วยใหน้ า้ ยึดเกาะ
78%
3 อนภุ าคฝ่นุ ตา่ ง ๆ
ไนโตรเจน
ออกซเิ จน เป็นของแขง็ ขนำดเล็กมำก แบง่ เป็น 2 ชนดิ
อารก์ อน คารบ์ อนไดออกไซด์และอน่ื ๆ อนภุ าคฝุน่ ทีเ่ กิดข้นึ เองตามธรรมชาติ
เชน่ ละอองเกสรพืชไฟป่ำ ผงฝุน่ ท่ีเกิดจำกภูเขำไฟ เปน็ ต้น
อนภุ าคฝุ่นทเ่ี กดิ ข้ึนเองตามธรรมชาติ
เชน่ ละอองเกสรพชื ไฟป่ำ ผงฝนุ่ ท่ีเกดิ จำกภูเขำไฟ เป็นตน้

องคป์ ระกอบต่างๆ ของบรรยากาศ แกส๊ ออกซเิ จน
ต่อการดารงชีวติ ของสงิ่ มชี ีวติ
พชื ใช้แก๊สคำรบ์ อนไดออกไซด์
1 แก๊สไนโตรเจน ในกำรสงั เครำะห์ด้วยแสง

เปน็ แกส๊ ที่พืชสามารถนาไปใช้ในการเจรญิ เติบโต

2 แก๊สออกซิเจน

เป็นแกส๊ ที่สง่ิ มีชวี ติ นาไปใช้ในกระบวนการหายใจเพอื่ ให้ไดพ้ ลงั งาน ขณะเดยี วกนั
พืชจะสรา้ งและปล่อยแกส๊ ออกซเิ จนออกสอู่ ากาศจากกระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง
ของพชื

3 แก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์

เปน็ แก๊สท่ีพชื นาไปใชใ้ นกระบวนการสงั เคราะห์ด้วยแสงเพอ่ื สรา้ ง
อาหารของพืช และเป็นแกส๊ ทีเ่ กิดจากการหายใจของสงิ่ มีชวี ติ

4 ไอนา้ ในอากาศ

ชว่ ยลดความร้อนจากแสงอาทิตยท์ ส่ี ง่ มายังพ้ืนโลกและดดู กลืน
ความรอ้ นท่แี ผ่ออกมาจากโลก ทาใหอ้ ุณหภมู ใิ นตอนกลางวันและ
กลางคนื ไมแ่ ตกตา่ งกนั มากนกั

แก๊สคำรบ์ อนไดออกไซด์ สัตวแ์ ละพืชใช้แก๊ส
ออกซเิ จนในกำรหำยใจ

การแบง่ ชั้นบรรยากาศ

รังสีจากดวงอาทติ ย์

รังสจี ากดวงอาทิตย์ 100%
บรรยากาศสะท้อนรงั สี 6%

เมฆสะท้อนรงั สี 20%
บรรยากาศดดู กลนื รังสี 19%

พ้ืนผวิ ดูดกลืนรังสี 51% พื้นผวิ สะทอ้ นรังสี 4%

พนื้ ผวิ ของโลกที่แตกต่างกัน จะมกี ารสะท้อนและดดู กลืนรงั สีจากดวงอาทติ ยแ์ ตกต่างกนั ทาให้อณุ หภูมิของอากาศเหนอื บริเวณนัน้ แตกต่างกนั เกิดเป็น
ปรากฏการณ์ตา่ งๆ ในบรรยากาศซึง่ มีส่วนเก่ยี วข้องกบั ชีวติ ประจาวนั

อณุ หภูมขิ องอากาศ คือ ระดับความรอ้ นเยน็ ของอากาศ

ปัจจยั ทท่ี าให้อณุ หภูมขิ องอากาศเกิดการเปล่ียนแปลงตลอดเวลา 2 ความสูงจากระดบั นา้ ทะเล
1 รังสีจากดวงอาทติ ย์

พลังงำนที่โลกได้รับจำกดวงอำทติ ยน์ ก้ี ่อให้ เม่อื ควำมสงู จำกระดับน้ำทะเลเพ่มิ ขนึ้ อุณหภูมิอำกำศ
เกิดปรำกฏกำรณต์ ่ำง ๆ มำกมำย รวมไปถึง จะลดลง กำรเปลยี่ นแปลงนจ้ี ะเกดิ ข้นึ ท่ีระดบั ควำมสูง
กำรเกดิ ฤดกู ำลตำ่ ง ๆ บนโลกดว้ ย ไมเ่ กนิ 10 กโิ ลเมตรจำกผวิ โลก เช่น ยอดเขำคิลมิ ันจำโร
อยใู่ กลเ้ ส้นศนู ยส์ ตู รซึง่ เป็นเขตร้อนแตเ่ นือ่ งจำกยอดเขำ
สงู ถงึ 5,895 เมตร จงึ ทำให้อณุ หภมู ติ ำ่ และมีหิมะปกคลมุ
บริเวณยอดเขำ

3 เมฆปกคลุมท้องฟา้ 4 ลกั ษณะของพื้นท่ี

ในบรเิ วณทช่ี ุ่มชืน้ เชน่ ประเทศไทย ท้องฟำ้ จะมเี มฆปกคลมุ มำก ในชว่ งกลำงวนั เมฆจะ ลกั ษณะพน้ื ทีแ่ ตกต่างกัน จะสามารถดดู กลนื และคายรังสีความร้อนไดแ้ ตกต่างกนั ดังนี้
ดูดกลืนรังสคี วำมร้อนจำกดวงอำทติ ย์ ทำใหบ้ ริเวณนั้นมีอณุ หภมู ิไม่สงู มำกนกั ส่วนกลำงคนื
เมฆทำหนำ้ ทค่ี ล้ำยผ้ำหม่ สะทอ้ นรังสคี วำมรอ้ นท่ีแผก่ ระจำยออกจำกผวิ โลกไว้ • พนื้ ท่ีทีม่ สี ีอ่อน จะสะท้อนรงั สคี วำมร้อนจำก
ดวงอำทิตยไ์ ดม้ ำกกวำ่ กำรดดู รงั สคี วำมร้อน
รังสจี ำกดวงอำทิตย์
• พนื้ ที่ท่ีมีสีเข้ม จะดูดกลืนรงั สีควำมร้อนจำก
กลางคนื ดวงอำทติ ย์ได้มำกกวำ่ กำรสะท้อนรังสีควำมรอ้ น

กลางวัน รงั สคี วำมรอ้ นทีโ่ ลกคำยออกมำ • พ้ืนน้า จะดูดกลืนควำมรอ้ นชำ้ แต่เก็บควำมร้อน
ไดน้ ำนกวำ่ พ้นื ดนิ
บรเิ วณท่มี ีเมฆปกคลมุ เมฆจะชว่ ยให้อุณหภมู ิผวิ โลกไม่ร้อนหรอื เย็นเกนิ ไป พ้ืนผิวสเี ข้มดูดกลนื ความร้อนได้ดกี วา่ พืน้ ผวิ สอี อ่ น
• เมอื งใหญ่ ส่วนใหญ่เปน็ สง่ิ กอ่ สรำ้ งทท่ี ำจำก
คอนกรตี ต้นไม้นอ้ ย อำกำศจงึ ร้อน

เครอื่ งมือท่ีใช้วัดอุณหภูมขิ องอากาศ

เทอรม์ อมิเตอรว์ ดั อุณหภมู ิสงู สุด - ต่าสุด ดรรชนี ดรรชนี

• ประกอบด้วย เทอร์มอมิเตอร์ 2 อนั คือ เทอร์มอมิเตอร์ทแ่ี สดงอุณหภูมติ ่าสดุ (min) เทอร์มอมเิ ตอร์ เทอร์มอมเิ ตอร์
และเทอร์มอมิเตอรท์ ่แี สดงอณุ หภมู สิ ูงสดุ (max) เทอรม์ อมเิ ตอรท์ งั้ 2 อัน มีหนว่ ยวัด วัดอณุ หภูมติ า่ สุด วัดอุณหภมู สิ ูงสุด
อณุ หภูมเิ ปน็ องศำเซลเซยี ส (°C) หรือองศำฟำเรนไฮต์ (°F)

• เร่มิ จำกกดป่มุ ตรงกลำงหรือใชแ้ ม่เหล็กทีต่ ดิ มำกบั เทอรม์ อมิเตอร์ หรือดดู แทง่ ดรรชนี
ท้ังสอง ใหส้ ัมผสั ผวิ หน้ำปรอท ต้งั เทอรม์ อมเิ ตอรท์ ิง้ ไว้ตำมชว่ งเวลำทีก่ ำหนด จำกนัน้
อำ่ นค่ำอณุ หภูมิสูงสดุ และตำ่ สุดทป่ี ลำยดำ้ นล่ำงของแทง่ ดรรชนี

เทอรม์ อมิเตอรว์ ัดอุณหภมู ิสูงสุด - ตา่ สุด

ความดนั อากาศ คือ แรงที่อากาศกระทาต่อพนื้ ท่ผี วิ หนึ่ง ๆ

ปัจจยั ที่สง่ ผลตอ่ ความดนั อากาศ

แรงดนั อำกำศ แรงดันอำกำศ 1 จานวนโมเลกุลของอากาศ 2 อุณหภมู ิ 3 ความสูง

ภำยนอก ภำยใน จำกตวั อย่ำงกำรเปำ่ ลูกโปง่ ย่งิ เพม่ิ จำนวน บริเวณที่มีอณุ หภมู ิตำ่ ควำมดนั อำกำศ ยิ่งระดบั ควำมสูงเพิม่ มำกขึ้น ควำมดันอำกำศ
โมเลกลุ ของอำกำศมำกขึ้นก็จะทำให้เกิด จะเพิ่มมำกขึ้น จะยง่ิ มคี ำ่ ลดลง
ควำมดันอำกำศมำกยงิ่ ข้นึ

เครือ่ งมือท่ใี ช้วัดความดันอากาศ คือ บารอมิเตอร์

บารอมเิ ตอรป์ รอท แอนิรอยด์บารอมิเตอร์

• ประกอบด้วยหลอดแก้วกลวง ภายในบรรจปุ รอท ปลายด้านหนึง่ ปดิ อีกด้านที่เป็น • ประกอบด้วยตลับโลหะที่ทาดว้ ยอะลมู เิ นียม ภายในตลบั เป็นสญุ ญากาศ ผวิ ดา้ นนอก
ปากหลอดแก้วจะควา่ อย่ใู นภาชนะทบี่ รรจุปรอท ทาให้เปน็ คล่นื ยดึ ดา้ นหน่ึงของตลับตดิ กบั สปรงิ ทีต่ อ่ ไปยงั คานและเข็มช้ี

ระดับปรอท ระดับปรอท เข็มช้บี อกระดับ
ในหลอดแกว้ สูงขึน้ ในหลอดแกว้ ตา่ ลง
ตลับโลหะ

ความดนั ความดัน
อากาศสูงขน้ึ อากาศต่าลง

หลกั การทางานของบารอมิเตอรป์ รอท แอนิรอยด์บารอมเิ ตอร์ แรงดนั อากาศภายนอกทสี่ ูงขึ้น
จะดันตลับโลหะให้ยุบตัว

หลกั การทางานของแอนิรอยด์บารอมเิ ตอร์

ความช้ืนอากาศ คือ ปรมิ าณไอน้าทมี่ ีอยูใ่ นอากาศบรเิ วณใดบรเิ วณหนง่ึ

ปัจจยั ทส่ี ง่ ผลต่อความช้นื อากาศ การคายน้าของพชื การระเหยของน้า
ในแหลง่ นา้
1 อณุ หภูมขิ องอากาศ
2 ปริมาณไอนา้ ในอากาศ

เคร่ืองมือทใ่ี ช้วดั ความช้นื ของอากาศ เรยี กวา่ ไฮกรอมเิ ตอร์ ไอน้ำในอำกำศท่ไี ดจ้ ำกกำรระเหยของแหล่งนำ้ และกำรคำยน้ำของพชื

ไฮกรอมิเตอรแ์ บบกระเปาะเปียก - กระเปาะแห้ง ไฮกรอมเิ ตอรแ์ บบเสน้ ผม หรอื บารอเทอร์มอไฮโกรกราฟ

• อาศยั หลกั การระเหยของน้าในการทางาน ประกอบด้วย • อำศยั หลกั กำรของกำรยดื และหดตัวของเส้นผมเมอื่ ไดร้ ับควำมช้นื มีลักษณะทั่วไป
เทอร์มอมเิ ตอร์ธรรมดา เรยี กว่า เทอร์มอมเิ ตอร์แบบ ซึง่ เส้นผมทีใ่ ชจ้ ะตอ้ งเป็นเสน้ ผมที่สะอำดปรำศจำกไขมนั ของมนษุ ยเ์ สน้ เดยี ว หรอื
กระเปาะแห้ง อีกอนั หน่ึงมผี า้ เปยี กห้มุ ทกี่ ระเปาะ และ หลำยเสน้
มดี ้ายดิบต่อไปยังนา้ ในถ้วยที่วางไว้ใต้เทอร์มอมิเตอร์
เรยี กว่า เทอร์มอมเิ ตอร์กระเปาะเปยี ก เข็มบันทกึ กราฟความช้นื

เสน้ ผม

กระเปาะแหง้ กระเปาะเปยี ก

ไฮกรอมิเตอร์ ไฮกรอมเิ ตอร์แบบเส้นผม โครงสร้างไฮกรอมเิ ตอร์แบบเส้นผม

ลม

พ้ืนผิวโลกที่แตกต่างกันสามารถดูดซบั รงั สีจากดวงอาทิตย์ไดต้ ่างกัน เปน็ ผลให้อากาศท่ีอยเู่ หนอื พืน้ ที่ดังกล่าวมีอณุ หภมู ิและความดันอากาศแตกตา่ งกนั ความแตกต่างนที้ าให้เกดิ
การเคลื่อนท่ีของอากาศ

• บรเิ วณทม่ี ีอุณหภูมอิ ากาศสงู อากาศจะได้รบั ความรอ้ น ทาให้อากาศขยายตวั และลอยตวั สงู ขึ้น บรเิ วณน้ันจงึ มคี วามดนั อากาศต่า

• บริเวณทีม่ อี ุณหภูมิอากาศตา่ ความดันอากาศจะสงู อากาศที่มอี ุณหภมู ติ ่าจะเขา้ ไปแทนท่ีอากาศที่มีอณุ หภมู ิสงู ทาให้เกดิ ลมข้ึน

H อำกำศท่ีมีอุณหภูมสิ งู
ลอยตัวสงู ข้ึน
บริเวณทมี่ ีความดันอากาศสงู
(high pressure, H) อำกำศท่มี ีอุณหภูมติ ำ่ เขำ้ มำ
แทนท่ีอำกำศที่มีอุณหภูมิสงู

L

บริเวณท่มี ีความดันอากาศตา่
(low pressure, L)

เครื่องมอื ท่ใี ช้วดั ทิศทางและอตั ราเรว็ ของลม

1 ศรลม หวั ลกู ศร

• ใช้วดั ทศิ ทางของลม หางศรลม
• เม่อื มีลมพัดมาลมจะดนั บรเิ วณหางศรลม ทาให้หัวลูกศรทเ่ี ป็น

ปลายแหลมหนั ชไี้ ปทางทศิ ลมทพี่ ดั มา
• ศรลมขนานกับทศิ ทางท่ลี มพดั มา

2 มาตรวดั ความเรว็ ลม หรอื แอนีมอมิเตอร์ (anemometer) ลมปะทะด้านเว้าของถ้วย

• หรือแอนมี อมเิ ตอร์ (anemometer) หัวเปน็ ใบพัด
• ใช้วัดความเรว็ ลมเมอ่ื มลี มพัดมาปะทะดา้ นเว้าของถ้วย จะทาให้

ถ้วยหมุนรอบแกนกลาง
• ความเรว็ ในการหมุนแสดงถงึ ความเรว็ ลม สามารถอา่ นคา่ ความเร็ว

ลมไดจ้ ากตัวเลขท่หี น้าปดั เครอื่ ง

3 แอโรเวน (aerovane)

• บอกไดท้ ั้งความเร็วและทศิ ทางของลม
• สว่ นหัวเปน็ ใบพดั ใช้ในการวัดความเร็วลม สว่ นหางจะแบนช่วย

ใหแ้ อโรเวนเบนช้ีไปทางดา้ นที่ลมพัดมาเพอ่ื บอกทศิ ทางลม

การเกดิ เมฆ ประเภทของเมฆตามระดบั ความสงู ของฐานเมฆ

เมื่อไอน้ำในอำกำศลอยตวั ไปจนถึงระดับอำกำศท่มี ีอณุ หภมู ิตำ่ จนกระท่ัง 1 2 3
อำกำศอิ่มตวั ดว้ ยไอน้ำ ไอนำ้ จะควบแน่นจนเปน็ ละอองนำ้ หรอื นำ้ แข็งขนำด เมฆชน้ั สูง เมฆชน้ั กลาง เมฆชน้ั ตา่
เลก็ ละอองนา้ หรอื นา้ แขง็ ท่ลี อยอยูใ่ นอากาศนี้หากอย่รู วมกนั จะเรียกว่า
เมฆ (cloud) เกดิ ท่ีระดบั สูงจำกพ้ืนโลกมำกกวำ่ เกิดท่ีระดับสูงจำกพน้ื โลก 2 – 6 เกดิ ที่ระดบั สูงจำกพน้ื โลกไม่เกนิ 2
6 กโิ ลเมตร ได้แก่ เมฆซีรโ์ รคิวมูลสั กิโลเมตร ไดแ้ ก่ เมฆอลั โตควิ มูลสั กโิ ลเมตร ได้แก่ สเตรตสั สเตรโตควิ มูลสั
เมฆแบง่ ตามรปู ร่างได้เปน็ 3 ประเภท ซีร์โรสเตรตสั และซีร์รสั และอัลโตสเตรตสั และนมิ โบสเตรตัส เมฆควิ มูโลนิมบสั
และคิวมลู ัส
1 ซีรร์ สั (cirrus)
ลกั ษณะทอ้ งฟ้าและปรมิ าณเมฆ
ลักษณะเปน็ ร้ิวๆ คล้ำยขนสัตว์
แจ่มใส โปรง่ มเี มฆบางส่วน มเี มฆเปน็ ส่วนมาก มีเมฆมาก มีเมฆเต็มท้องฟ้า
2 คิวมูลสั (cumulus)

ลักษณะเปน็ กอ้ น

3 สเตรตัส (stratus) มากกว่า 1/10 มากกวา่ 3/10 มากกว่า 5/10 มากกวา่ 8/10 10/10
ถงึ 3/10 ถงึ 5/10 ถงึ 8/10 ถึง 9/10
ลักษณะเป็นแผ่นหรอื ช้ัน

นอ้ ยกวา่ 1/10
ของท้องฟ้า

ชนิดของเมฆ ซีร์รัส (cirrus) ซรี ์โรควิ มูลัส

เมฆชนั้ สูง ซีร์โรสเตรตสั (cirrocumulus)

ฐำนเมฆอยู่ในระดับสงู กวำ่ 6 กิโลเมตร (cirrostratus) อลั โตควิ มลู ัส
อณุ หภมู ิตำ่ กว่ำจดุ เยือกแขง็ จงึ ประกอบ
อลั โตสเตรตัส (altocumulus)
ด้วยผลึกนำ้ แขง็ เกอื บทง้ั หมด
(altostratus) ควิ มูลสั
เมฆชัน้ กลาง
นมิ โบสเตรตัส สเตรโตคิวมลู สั (cumulus) ควิ มูโลนิมบัส
ฐานเมฆอยใู่ นระดับสงู 2 – 6 กิโลเมตร
ประกอบด้วยผลกึ นา้ แข็งและละอองนา้ (nimbostratus) (stratocumulus) (cumulonimbus)

เมฆชั้นต่า สเตรตัส (stratus)

ฐานเมฆอยใู่ นระดบั ความสูงตา่ กวา่ 2
กโิ ลเมตร ประกอบดว้ ยละอองน้า
เกือบทง้ั หมด

ฝน