บทที่ 4 (Temperature) · บทที่4 อุณหภูมิ (Temperature) 4.1 ความหมาย...

บทท 4

อณหภม (Temperature)

4.1 ความหมาย

อณหภมมความสาคญอยางมากเพราะมสวนใหเกดการแปรปรวนในอากาศ การตรวจวดอณหภมมความสาคญยงเพราะทาใหทราบระดบความรอนของอากาศ ซงทาใหสามารถวเคราะหและคาดการณการหมนเวยนของอากาศได ความหมายของคาวาอณหภมนนหลายคนมกเขาใจวาเปนคาทมความหมายเดยวกบคาวาความรอน (Heat) ทง ๆ ท 2 คานในทางฟสกสแลวใหความหมายไวแตกตางกน ดงน

1) อณหภม หมายถง ระดบความรอนหรอเยนของวตถตาง ๆ ทสามารถบอกคาความรอนหรอเยนไดแนนอน หรออณหภม หมายถง ดชนวดคาพลงงานจลนเฉลย 2) ความรอนในทางฟสกส ใหนยามไววา เปนการเคลอนทของสสาร เมอสสารเคลอนทจะทาใหเกดพลงงานจลนขน พลงงานจลนนเปนพลงงานททาใหสสารมความรอนเพมขน ปรมาณของพลงงานททาใหวตถตาง ๆ รอนขน หรอรปของพลงงานโมเลกลของวตถทมอยอนเนองมาจากการเคลอนไหว จากความหมายทกลาวมา สรปไดวา ความรอน หมายถง พลงงาน สวนอณหภมเปนการวดระดบของความรอน ความแตกตางระหวางอณหภมกบความรอนอธบายไดจากกรณทวตถสองชนดทมอณหภมเทากนแตขนาดของวตถตางกน วตถทมขนาดเลกจะมความรอนนอยกวาวตถทมขนาดใหญ ตวอยาง ถวยนารอนและถงนารอนทมอณหภมเทากน ในทนกาหนดใหเทากบ 100 องศาเซลเซยส เมอนาน าแขงใสลงไปทงในถงนารอนและถวยนารอน พบวา นาแขงในถวยนารอนละลายไดชากวาน าแขงในถงนารอน และละลายไดในปรมาณทนอยกวา อณหภมและความรอนมกใชในความหมายในทศทางทสมพนธกน ถาความรอนเพมขนระดบอณหภมเพมขนดวย ถาอณหภมลดลงความรอนกนอยลงดวย กลาวคอความรอนเกดจากการเคลอนทของสสาร และเปนสดสวนแปรผนตรงกบระดบอณหภม นอกจากนนความแตกตางของอณหภมทาใหทราบทศทางการไหลของความรอน โดยความรอนจะไหลจากวตถทรอนกวาไปยงวตถทเยนกวา ทาใหวตถทสญเสยความรอนไปมอณหภมลดลง และวตถทไดรบความรอนกจะมอณหภมสงขน อณหภมในแตละพนทมการเปลยนแปลงไดตลอดเวลา การเปลยนอณหภมเปนสาเหตทาใหเกดการเปลยนแปลงของสารประกอบอตนยมวทยาอน ๆ เชน เมออณหภมเปลยนแปลงจะทาใหความกดอากาศเปลยนไป เปนตน ในบรเวณทอากาศรอนหรออนกวาบรเวณโดยรอบอากาศจะขยายตวและลอยสงขน อากาศทเยนกวาจากบรเวณรอบขางจะเคลอนทเขามาแทนท อณหภมเปนมาตราทใชบอกระดบความรอน ณ ระดบความสงตางกนอณหภมของอากาศมคาไมเทากน ทงนอณหภมของอากาศแปรเปลยนไปตามระดบความสงจากระดบน าทะเล โดยอณหภมของอากาศในชนโทรโพสเฟยรจะลดลงตามระดบความสงทเพมขนจากพนผวโลก (ดอตราการเปลยนแปลงในบทท 2) นอกจากนนคาของอณหภม ความกดอากาศ และความหนาแนนของอากาศคอย ๆ ลดลง เมอระดบความสงเพมขนจากพนผวโลก

นกวทยาศาสตรไดสารวจขอมลอณหภมของอากาศทระดบความสงตางกนแลวสรปวา อตราการเปลยนแปลงของอณหภมตามระดบความสงทเพมขนจากพนผวโลกมคาประมาณ 6.4 องศาเซลเซยสตอระยะทาง 1 กโลเมตร กลาวคอ ถาทระดบพนดนม อณหภม 30 องศาเซลเซยสแลวทระดบสงขนไป 1 กโลเมตรบนทองฟาจะมอณหภม เทากบ 30 - 6.4 = 23.6 องศาเซลเซยส และถายงขนไปสงถง 6 กโลเมตร อณหภมจะลดลงเปน -8.4 องศาเซลเซยส เปนตน

4.2 มาตราวดอณหภมของอากาศ

4.2.1 การวดอณหภม มวธการวดได 2 แบบคอ

ผศ.วฒพงษ แสงมณ 2/2556



อณหภม ผศ.วฒพงษ แสงมณ 2/2556 รายวชาภมอากาศวทยา 426-207

โครงการตำราคณะมนษยศาสตรและสงคมศาตร

อณหภม 68

1) การวดคาอณหภมทแทจรงของวตถนน คาอณหภมทอานได เรยกวา อณหภมสมบรณ (Absolute temperature) วธนตองการทราบจดทวตถมอณหภมเปนศนยอยางแทจรง ซงจากกฎขอทสามของหลกเทอรโมไดนามกส นยามจดทมอณหภมศนยองศาสมบรณ (Absolute zero temperature) ในระบบหนวย SI อณหภมองศาสมบรณ ใชหนวยเปน เคลวน (kelvin, 0K)

2) การวดคาอณหภมเทยบตอคณสมบตหรอลกษณะของสารใดสารหนง เชน กาหนดจดเดอดหรอจดเยอกแขงของนาทความดนมาตรฐานเปนจดอางอง ซงอณหภมทวดได เรยกวา อณหภมสมพทธ ในระบบหนวย SI ใชหนวยเปนองศาเซลเซยส(Celsius, 0C) และ ฟาเรนไฮด (Fahrenheit, 0F) สาหรบหนวยองกฤษจะเปน แรงคน (Rankine, 0R)

4.2.2 มาตราทใชวดหรอบอกระดบอณหภมของอากาศ ทนยมม 3 แบบ คอ

1) มาตราเซลเซยส (Celsius) เดมเรยกเซนตเกรด เขยนยอดวยอกษร 0C หรอ ในภาษาไทยใชอกษรยอวา ซ. ผคดคนคอ แอนเดอรส เซลเซยส (Anders Celsius พ.ศ. 2244-2287) ชาวสวเดน องศาเซลเซยสเรมใชเมอ พ.ศ. 2491 กาหนดใหคาระดบอณหภมจดเยอกแขงเทากบ 0 0C และอณหภมจดเดอดเทากบ 100 0C ระหวางจดเดอดและ จดเยอกแขงตางกน 100 0C ณ ระดบ 0 องศา

สมบรณ มคาเทากบ -273.15 0C นยมใชกนมากในประเทศแถบเอเชย เชน ประเทศไทย ญปน สงคโปร เปนตน

2) มาตราฟาเรนไฮต (Fahrenheit) เขยนดวยอกษรยอ 0F หรอ ในภาษาไทยใชอกษรยอวา ฟ. คดคนโดย นายกาเบรยล แดเนยล ฟาเรนไฮต (Daniel Fahrenheit 24 พ.ค. 2229-16 ก.ย. 2279) นกฟสกสชาวเยอรมน กาหนดใหคาระดบอณหภมจดเยอกแขงเทากบ 32 0F และอณหภมจดเดอดเทากบ 212 0F ระหวางจดเดอดและจดเยอกแขงตางกน 180 0F ณ ระดบ 0 องศาสมบรณ มคาเทากบ -459.67 0F

3) มาตราเคลวน (William Thomson, lord Kelvin พ.ศ. 2367 - 2450 นกฟสกสชาวองกฤษ) เขยนดวยอกษรยอ 0K ใชกนมากในทางวทยาศาสตร เปนคาอณหภมสมบรณ (Absoute Temperature) กลาวคอ มวลโมเลกลของสสารตาง ๆ จะไมมการเคลอนท ณ คาอณหภมสมบรณมคาเทากบ 0 0K (-273.15 0C) จดเยอกแขงของนาท 273 0K และจดเดอดท 373 0K.

Anders Celsius Daniel Fahrenheit Lord Kelvin

ภาพ 4.1 นกวทยาศาสตรผคดคนกฎเกณฑเกยวกบกาซ ทมา : http://www.chem.selu.edu/help/gas_units/

4.2.3 การแปลงมาตราวดอณหภม

1) ถาตองการเปลยนมาตราเซลเซยสเปนฟาเรนไฮต ทาไดดงน

9 0F = x C + 32

5 …………………..สมการ 4.1

หรอ = (1.8 x C) + 32 …………………..สมการ 4.2






อณหภม 69

ตวอยาง 4.1 อณหภม 28 องศาเซลเซยส เปลยนมาตราเปนองศาฟาเรนไฮต ไดเทาไร

วธทา จากสมการ 4.1 F = [(9/5) x C] + 32

แทนคาในสมการ * การเปลยนองศาเซลเซยสเปนฟาเรนไฮตมเทคนคคอใหเอา 9 คณ แลวหาร 5 จากนนบวกผลลพธดวย 32 จะไดคาองศาฟาเรนไฮต

= [(9/5) x 28] + 32 = 50.4 + 32 = 82.4 0F

2) ถาตองการเปลยนมาตราฟาเรนไฮตเปนเซลเซยส ทาไดดงน 05( F - 32)

…………………..สมการ 4.3 0C = 9

หรอ …………………..สมการ 4.4 0C = (°F -32) / 1.8

…………………..สมการ 4.5 0C = 0.5555 (°F -32)

ตวอยาง 4.2 อณหภม 85 องศาฟาเรนไฮต เปลยนเปนองศาเซลเซยสไดเทาไร

วธทา จากสมการ 4.2 C = 5/9 (0F – 32)

แทนคาในสมการ

* การเปลยนฟาเรนไฮตเปนองศาเซลเซยสมเทคนคคอใหเอา 32 ลบ แลวเอา 5 คณ จากนนหารผลลพธดวย 9 จะไดคาองศาเซลเซยส

= 5/9 (85 - 32) = 5(85-32)/9 = 265/9 = 29.44 0C

3) ถาตองการเปลยนมาตราเซลเซยสเปนเคลวน ทาไดดงน 0K = 273.15 + C ………………..สมการ 4.6

ตวอยาง 4.3 อณหภม 85 องศาเซลเซยส เปลยนมาตราเปนองศาเคลวน ไดเทาไร

วธทา จากสมการ 4.6


= 273.15 + 85

= 358.15 เคลวน (0K)

4) ถาตองการเปลยนมาตราเคลวนเปนเซลเซยสทาไดดงน 0C = -273.15 + K ………………..สมการ 4.7 0

ตวอยาง 4.4 อณหภม 85 องศาเคลวนเปลยนมาตราเปนองศาเซลเซยส ไดเทาไร

วธทา จากสมการ 4.7 0 0K = 273 + C


= -273.15 + 85






อณหภม 70

= -188.15 เซลเซยส (0C) นอกจากมาตรวดทกลาวมาแลวนนยงมหนวยวดระดบความรอน ไดแก หนวยแคลอร (Calorie

หรอ cal) เปนหนวยวดปรมาณความรอนททาใหน า 1 กรม มอณหภมเพมขน 1 องศาเซลเซยส นอกจากนนหนวยแคลอรยงใชวดปรมาณพลงงานทใชในการเผาผลาญอาหาร ในปจจบนใชหนวยเปนจล (Joule หรอ J) เปนหนวยวดปรมาณความรอน โดย 1

แคลอรมคาเทากบ 4.1868 จล สวนการวดปรมาณความรอนในระบบองกฤษนนใชหนวยเปน BTU (British thermal unit) เปนหนวยทวดปรมาณความรอนททาใหน า 1 ปอนด มอณหภมเพมขน 1 องศาฟาเรนไฮต (1 BTU = 252 cal หรอ 1055 J)

เปรยบเทยบมาตราอณหภม

0 0 0 0R = 1.8 K K = C + 273.15

(1.8 * ◌C) + 32 0 0 0R = F + 459.69 F =

0 0 K = F + 459.67

ขณะทใช Internet อยสามารถคลกผลคานวณจากโปรแกรมทจดทาขนเพอคานวณหรอแปลงหนวยอณหภม ไดทเวบไซต http://eosweb.larc.nasa.gov/EDDOCS/temp_convert.html

ภาพ 4.2 เทอรโมมเตอรตามมาตรวดแบบ ตาง ๆ เทยบระดบจดเหยอกแขงและจดเดอด

ทมา : http://mynasadata.larc.nasa.gov/glossary.php?&letter=C

4.3 การเปลยนแปลงของอณหภมอากาศ

ลกษณะการเปลยนแปลงของอณหภมในอากาศ ม 2 ลกษณะดงน

4.3.1 การเปลยนแปลงอณหภมในแนวราบ (Horizontal temperature variation) อณหภมอากาศในแนวราบจะคอย ๆ ลดลงจากบรเวณศนยสตรไปยงขวโลกทง 2 อยางไรกตาม ณ ละตจดเดยวกนอาจมอณหภมแตกตางกน เพราะมทงสวนทเปนพนดนและพนน า โดยอากาศเหนอพนดนจะมการเปลยนแปลงอณหภมมากกวาอากาศเหนอพนน า นอกจากนการเคลอนทของลมและกระแสนาในมหาสมทรกมอทธพลตอการเปลยนแปลงอณหภมเหนอพนผวตาง ๆ ดวย ความรนแรงของการเปลยนแปลงอณหภมอากาศสามารถประมาณคาไดจาก






อณหภม 71

เกรเดยนต (Gradient) ของอณหภมทมทศทางตงฉากกบเสนอณหภมเทา (Isotherm)

4.3.2 การเปลยนแปลงอณหภมในแนวตง (Vertical temperature variation) ในชนบรรยากาศอณหภมของอากาศจะลดลงตามระดบความสงทเพมขนดวยอตรา 6.4 C ตอ 1 ก0 โลเมตร แตในบางเวลาพบวาสภาพอากาศมอณหภมคงทตามระดบความสงและในบางสภาพอากาศทพนผวมอณหภมตากวาอากาศเบองบนทอยสงขนไป โดยอากาศทมลกษณะอณหภมเพมสงขนตามระดบความสงทเพมขน เรยกวา อณหภมผกผนสง (Inversion) ลกษณะการเปลยนแปลงอณหภมตามระดบความสงม 2 ลกษณะดงน

1) การเปลยนแปลงอณหภมตามระดบความสงโดยทวไป ในบรรยากาศชนโทรโพสเฟยร ระดบอณหภมมคาผกผนกบระดบความสง กลาวคอ เมอระดบความสงเพมขนอณหภมอากาศจะลดลง โดยมอตราการลดลงเฉลย 6.4 0C ตอ 1 กโลเมตร หรออตราการลดอณหภมแบบปกต (Normal lapse rate) 2) อณหภมผกผนสง เปนภาวะทระดบอณหภมมคาแปรผนตรงกบระดบความสง เมอระดบความสงเพมขนอณหภมอากาศจะเพมขนตาม ซงมกเกดขนในคนททองฟาแจมใสในคนฤดหนาวทมลมสงบ ลกษณะการเกดอณหภมผกผนตามสงม 2 ลกษณะดงน

2.1) อณหภมผกผนตามสงผวพน (Surface inversion) เกดขนบรเวณอากาศทอยตดกบพนผวโลก และสวนใหญเกดในชวงเวลากลางคนและในชวงฤดหนาว โดยมกเกดมากบรเวณหบเขา เนองจากพนดนคายความรอนไดเรวกวาอากาศทอยเบองบน ทาใหอากาศทอยตดพนดนมอณหภมเยนกวา สาเหตการเกดอณหภมผกผนสงในเวลากลางคน มดงน

(1) กลางคนในวนทมทองฟาแจมใส หรอคนทลมสงบ การสญเสยความรอนโดยการแผรงสของพนดนเปนไปอยางรวดเรว โดยพนผวดนทเยนกวาจะแผความรอนออกไป ขณะทอากาศไมมเมฆสะทอนการแผรงสกลบมาสพนผวโลก (ในลกษณะนสวนใหญมกเกดตอนเชาตร)

(2) ในชวงฤดหนาวทมชวงเวลากลางคนยาวนาน ทาใหความรอนทสญเสยออกไปมมากกวาความรอนทไดรบจงเกดอณหภมผกผนตามสง

2.2) อณหภมผกผนตามสงเบองบน (Inversion Aloft) กระบวนการสาคญททาใหเกดอณหภมผกผนตามสงเบองบนม 2 กระบวนการทสาคญ คอ (1) เกดจากอากาศไหลจม เปนลกษณะอากาศทไหลจากเบองบนลงมาอนกวาอากาศเบองลาง (2) อณหภมผกผนสงทเกดจากแนวอากาศ เกดขนจากมวลอากาศ 2 มวลทมอณหภมตางกนเคลอนทมาพบกน มวลอากาศเยนมความหนาแนนมากกวาจะดนใหมวลอากาศรอนทเบากวาเคลอนทสเบองบน และมวลอากาศเยนจะไหลเขาแทนทในบรเวณพนผวเบองลางของมวลอากาศรอน

ภาพ 4.3 อณหภมผกผนสง (Inversion)

ระดบความสง

อณหภม

ระดบความสง






อณหภม 72

กรณการเกดอณหภมผกผนตามสง ขอยกตวอยางในเขตเมอง ไดแก กรงเทพมหานคร พบวา มกเกดในชวงปลายเดอนมกราคมถงตนเดอนกมภาพนธ ซงสาเหตเนองมาจากอากาศในชวงเวลาดงกลาวมลมความกดอากาศสงแผเขามาปกคลม

ชวงเวลาดงกลาวถามลมใตออน ๆ พดเขามาในชวงเยน (นาไอนาเขามา) ลมใตจะผสมเขาไปในชวงพนลางและหอบเอาความรอนจากพนลางขนไปสะสมขางบน ถาชวงกลางคนมลกษณะทองฟาแจมใส พอถงตอนเชาจะมหมอกจดปกคลม และจางหายไปในชวงหลง 09.00 น. ซงสภาพอากาศในลกษณะนจะเกดขนนาน 1-2 วน

4.4 ปจจยทมอทธพลตอการเปลยนแปลงอณหภมของอากาศ

ปจจยทมอทธพลตออณหภมของอากาศทสาคญประกอบดวย

4.4.1 ปรมาณรงสดวงอาทตย (Quantity of solar radiation) : มความสมพนธโดยตรง เพราะความรอนในชนบรรยากาศสวนใหญแลวไดรบพลงงานมาจากดวงอาทตย เมอรงสดวงอาทตยเขามา กจะเปลยนเปน

พลงงานความรอนและสวนหนงดดซบไวในชนบรรยากาศ นอกจากนนการแผรงสของโลกกลบออกสอวกาศกมผลตอระดบอณหภมของโลกดวย

4.4.2 พนดนและพนนา (Land and water) พนดนดดและคายความรอนไดเรวกวาพนนา การรบและคายความรอนของพนดนพนนามผลตอการคงอยหรอเคลอนทของมวลอากาศ

4.4.3 ตาแหนงทางภมศาสตร (Geographic position) ไดแก ตาแหนงตามแนวละตจดและตาแหนงทอยใกลไกลกบทะเลหรอมหาสมทร เชน เขตศนยสตรมกมอากาศรอนเพราะไดรบรงสแนวตงฉากซงมความเขม

แสงมากกวา สวนในเขตข วโลกมกไดร ง สแนวลาด นอกจากน นตาแหนงบ ร เ วณ ใ กลช า ย ฝ ง ท ะ เ ล จ ะ ม ก า รเปลยนแปลงของอณหภมอากาศนอยกวาบรเวณทอยลกเขา

ไปในแผนดนทงนเพราะอทธพลของน าทะเลทควบคมไมใหอากาศรอนหนาวจนเกนไป

ภาพ 4.4 ความสมพนธของตาแหนงละตจดกบระดบอณหภม ทมา : http://www.bbc.co.uk/scotland/education/bitesize/higher/geography/physical/atmosphere3_rev.shtml

4.4.4 ความสงของพนท (Altitude) บรเวณพนททอยสง ๆ จะมความกดอากาศและ ความหนาแนนของอากาศนอยกวาบรเวณพนททอยต า ๆ พนผวดนบรเวณพนททระดบสง ๆ จะไดรบพลงงานรงสมากและอากาศเหนอพนผวจะสงขนอยางรวดเรว สวนในเวลากลางคน พนดนในบรเวณทสง ๆ จะคายความรอนไดเรวกวาทาใหอณหภมอากาศลงลงอยางรวดเรว ซงไดขอทนาสนใจวา แมอณหภมบนพนทสง อณหภมเฉลยเปลยนแปลงไมมากนก แตความแตกตางระหวางอณหภมกลางวนและกลางคนจะมากกวาอากาศเหนอพนททอยในระดบตา

4.4.5 กระแสนาในมหาสมทร (Ocean currents) การหมนเวยนของกระแสนาในมหาสมทรเปนตวการทางธรรมชาตทควบคมอณหภมอากาศและชวยใหเกดการถายเทความรอนระหวางเขตรอนและเขตหนาว บรเวณทมกระแสน าอนไหลผาน






อณหภม 73

บรเวณนนอากาศจะอบอนและมความชนเพมขน สวนบรเวณใดมกระแสน าเยนไหลผานบรเวณนนกจะมอากาศหนาวเยนและอากาศแหง

นอกจากนนยงขนอยกบปจจยอน ๆ ไดแก สงปกคลมพนผว กจกรรมของมนษยในการใชประโยชนทดน และความยาวนานของการรบแสงอาทตย เปนตน

4.5 การผนแปรของอณหภม อณหภมของอากาศมการผนแปรเปลยนแปลงไปตามชวงเวลาในแตละชวโมง วนและในรอบป ซงจาแนกออกเปน 2

ชนด ประกอบดวย

4.5.1 การผนแปรของระดบอณหภมอากาศในรอบวน (Diurnal march of temperature) กลาวถงการหมนเวยนเปลยนแปลงอณหภมในรอบ 24 ชวโมง มลกษณะการเปลยนแปลงโดยในชวงเชาอณหภมอากาศจะมคาต าสดกอนทดวงอาทตยจะโผลขนจากขอบฟา ประมาณ 04.00-05.00 น. จากนนอณหภมจะคอย ๆ เพมขนจนมคาสงสดในชวงบายถงบายแก ๆ ประมาณ 14.00-

15.00 น. หลงจากนนจะคอย ๆ ลดลงในชวงเวลากอนอาทตย

จะลบขอบฟา จนกระทงมคาต าสดในชวงเชาของวนตอมา หมนเวยนในลกษณะดงกลาวจนอาจเรยกไดวาเปนวฏจกรของอณหภมในรอบวน (Cycle of

temperature)

จากภาพ 4 .5 แสดงลกษณะการเปลยนแปลงของอณหภมในชวง 24 ชวโมง เปนผลเนองมาจากความสมพนธระหวางปรมาณการแผรงสดวงอาทตยสพนโลกกบปรมาณการแผรงสของโลก สงเกตเสนสแดง

ภาพ 4.5 ความสมพนธระหวางชวงเวลาทรบแสงกบระดบอณหภม

สงสดและตาสดในรอบวน

ทมา : http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter3/daily_trend5.html

ในภาพขางบน (แสดงระดบการเพมลดอณหภม) พบวา ในชวงกลางวนอณหภมอากาศจะคอย ๆ สงขนตามปรมาณและชวงเวลาการรบรงสดวงอาทตยเขามาในชนบรรยากาศ โดยชวงเวลาทอณหภมของอากาศรอนทสดในรอบวนมกอยในชวงเวลาประมาณ 13.00 -15.00 น. เรยกปรากฏการณนวา Lag of the maximum หรออยใน

ชวงเวลาหลงจากทแสงดวงอาทตยทามมตงฉากกบพนผวโลกแลวประมาณ 2 ชวโมง (สงเกตเสนสเหลอง) สวนในเวลากลางคนพนโลกสญเสยพลงงานโดยการแผรงสสบรรยากาศและไมมความรอนอยางอนมาทดแทน ทาใหผวโลกและอากาศเหนอพนผวมอณหภมลดลง ทงนชวงเวลาทอณหภมอากาศสงสดจะเกดชากวาชวงเวลาทมปรมาณรงสดวงอาทตยเขามาเขมทสด






อณหภม 74

ภาพ 4.6 คาสถตอณหภมรายชวโมงในชวงวนท 1- 30 เมษายน 2548 จากสถานอตนยมวทยาจงหวดปตตาน

ตาราง 4.1 ระดบอณหภมเฉลยรายชวโมงในเดอนเมษายน 2549

เวลา อณหภม(0C) เวลา อณหภม(0C) 01.00 25.94 13.00 33.04 02.00 25.60 14.00 32.43 03.00 25.32 15.00 32.53 04.00 25.00 16.00 32.35 05.00 24.74 17.00 31.28 06.00 24.61 18.00 29.98 07.00 24.62 19.00 28.53 08.00 26.06 20.00 27.81 09.00 28.65 21.00 27.26 10.00 31.04 22.00 26.82 11.00 32.10 23.00 26.48 12.00 33.01 24.00 26.20

ทมา : (สถานอตนยมวทยาจงหวดปตตาน. 2549)

การหาคาอณหภมเฉลยประจาวนหาไดโดยใชคาอณหภมทตรวจวดจากเทอรโมมเตอรตมแหง มหนวยเปนองศาเซลเซยส เขยนเปนสมการดงน

อณหภมสงสด + คาอณหภมตาสด อณหภมเฉลย = ……… สมการ 4.8

2

หรอใชคาอณหภมทตรวจวดในรอบหนงวนทก 3 ชวโมง ไดแก เวลา 01.00,04.00, 07.00, 10.00, 13.00, 16.00, 19.00

และ 20.00 น. แลวนามาหาคาเฉลยเปนคาอณหภมเฉลยรายวน สวนคาพสยอณหภมในแตละวน (Daily Range) หาไดโดยใชสมการตอไปน

พสย = อณหภมสงสด - อณหภมตาสด ……… สมการ 4.9






อณหภม 75

จากอณหภมรายวนของแตละเดอนนามาคานวณหาคาเฉลยเปนอณหภมเฉลยรายเดอน และจาก

ขอมลเฉลยรายเดอนทง 12 เดอนนามาคานวณคาเฉลยเปนอณหภมรายป

4.5.2 ความผนแปรของอณหภมในรอบป (Annual march of temperature) จากการเปลยนแปลงอณหภมในแตละวน และการเปลยนตาแหนงโคจรของโลกรอบดวงอาทตยในรอบป ทาใหโลกไดรบปรมาณรงสจากดวงอาทตยในแตละวนและแตละเดอนไมเทากน โดยมชวงเวลาการเกดอณหภมอากาศตาสดและสงสดชากวาประมาณ 1-2 เดอน หลงจากชวงเวลาทมปรมาณรงสดวงอาทตยสงสดและตาสด และในดานซกโลกเหนอกบ

ซกโลกใต มชวงการเกดอณหภมสงสดและตาสดในลกษณะตรงขามกน ทงน สาเหตทชวงเวลาการเกดอณหภมสงสดและตาสดชากวาปรมาณรงสดวงอาทตย เนองจากความสมดลระหวางปรมาณรงสดวงอาทตยทลงสพนโลกกบปรมาณการแผรงสของโลกนนเอง บรเวณทมอณหภมเฉลยประจาปสงสด คอ บรเวณละตจดตาหรอในแถบเสนศนยสตร เพราะเปนบรเวณทไดรบพลงงานแสงอาทตยมากทสด สวนบรเวณขวโลกเปนบรเวณทไดรบพลงงานตาสดจงมอณหภมเฉลยประจาปตาสด

4.5.3 อณหภมปกต (Normal temperature) การระบวามความผนแปรของอณหภมในชวงขอมลหนงในหนวยเวลาหนงนนจาเปนทจะตองเปรยบเทยบกบคาปกตหรอคาอณหภมมาตรฐานระดบหนง การคานวณเพอกาหนดอณหภมปกตเปนอณหภมมาตรฐานทางอตนยมวทยากาหนดใชขอมลในชวงคาบระยะเวลา 30 ป ทงน ทก 30 ป จะตดขอมล 10 ปแรกของขอมลในระยะเวลา 30 ปออกไปแลวเพมขอมลใหมในชวง 10 ปลาสดเขาไป เชน กรมอตนยมวทยาเกบขอมลไวในคาบ 30 ป (พ.ศ. 2503-2532) เมอเวลาผานไป 10 ป คอ พ.ศ. 2542 การคานวณคาอณหภมปกตเพอเปนมาตรฐานใน พ.ศ. 2543 จะตองตดขอมลในชวง พ.ศ. 2503-2512 ออกไป แลวนาขอมลในชวง พ.ศ. 2533-2542 เขามารวมคานวณแทนสวนทตดออกไป นนคอคานวณจากขอมลในชวง พ.ศ. 2513-2542 4.5.4 สมดลความรอนตามละตจด อณหภมเฉลยของโลกยงคงอยในระดบเดม คอราว 15 0C อยางไรกตามความสมดลของพลงงานทโลกไดรบกบพลงงานทโลกสญเสยไปนนเปนเพยงหลกการตามทฤษฎ ในสภาวะความเปนจรงอาจมความคลาดเคลอนอยบางตามแนวละตจดตาง ๆ ทงนเพราะในละตจดตาง ๆ โลกไดรบปรมาณรงสไมเทากน โดยละตจดในเขตรอนมกไดรบความรอนตลอดป สวนละตจดสงหรอในเขตหนาวจะไดรบปรมาณความรอนนอยลง โดยละตจดเขตรอนระหวางเสนศนยสตรถงละตจด 35 องศา มปรมาณความรอนทไดรบเทากบปรมาณทสญเสย สวนละตจดทสงกวา 35 องศาไปยงขวโลก ปรมาณความรอนทไดรบนอยกวาปรมาณความรอนทสญเสย ดงนนในละตจดทตางกน จงมการถายเทความรอนในแนวนอนระหวางละตจด โดยละตจดทใกลศนยสตรมากกวามกจะถายเทพลงงานความรอนเกนไปยงละตจดทเขาหาขวโลก

พนผวโลกไดรบพลงงานความรอนจากดวงอาทตยแตกตางกน ในบรเวณศนยสตรไดรบมากทสด ดงนนอากาศบรเวณศนยสตรจะมอณหภมโดยเฉลยสงกวาบรเวณอน ๆ และอากาศจะมอณหภมต าสดบรเวณขวโลก โดยบรเวณศนยสตรอณหภมในฤดรอนเฉลยประมาณ 30 C และบรเวณขวโลกประมาณ -1 C ส0 0 วนในฤดหนาวอณหภมเฉลยบรเวณศนยสตรประมาณ

22 C ทงนมระดบอณหภมสงสดและตาสดทตรวจวดไดระหวาง -85 C และบรเวณขวโลกประมาณ -23 C (-185 F ) ถง 50 C (122 0 0 0 0 0

F) สวนทเยนนตรวจวดไดในคนทลมสงบอยในเขตพดนาแขงแอนตารกตก ส0 วนทรอนพบในภมภาคกงโซนรอนเขตทะเลทราย

สาหรบประเทศไทยอณหภมเฉลยในฤดรอนประมาณ 26 C ฤดหนาวประมาณ 20 C (พสยอณหภมของอากาศประมาณ 6 – 7 0 0 0C)

ในขณะเดยวกนอณหภมของอากาศบรเวณผวโลกจะสงกวาอณหภมของอากาศทอยสงขนไปจากพนผวโลกอณหภมของอากาศประมาณ 6 – 7 C ตอกโลเมตร 0

พลงความรอนสทธทบรเวณพนผวโลกไดรบจากดวงอาทตยเฉลยทงป มลกษณะการกระจาย






อณหภม 76

แตกตางกนตามตาแหนงของละตจด โดยในเขตละตจดตาง ๆ ระหวาง 30 องศาเหนอ – 30 องศาใต ผวโลกไดรบพลงงานความรอนเฉลยประมาณ 140 W/m2 และลดลงเหลอประมาณตากวา 50 W/ m2 ในบรเวณขวโลก ดงนนบรเวณในเขตละตจด 30 องศาเหนอ

– 30 องศาใต จงมอากาศรอนกวาอากาศในบรเวณอน ๆ ตลอดทงป

4.6 การตรวจวดคาระดบอณหภมอากาศ นกอตนยมวทยาตรวจวดอณหภมของอากาศตามระดบความสงตาง ๆ ต งแตผวพนโลกขนไปยงระดบสงถง 30

กโลเมตรหรอสงกวานน การวดอณหภมทพนโลกกระทาไดหลายวธ แตวธทปฏบตกนมากทสด

คอการใชเทอรโมมเตอร การวดอณหภมตามมาตรฐานสากลของกรมอตนยมวทยากาหนดจดตรวจวดทระดบสงจากพนดนประมาณ 1.2-2 เมตร โดยเครองมอทใชวดอณหภมอากาศตองตดตงอยในทกาบงแสงจากดวงอาทตย และเปนทระบายอากาศไดด เรยกวา เรอนเทอรโมมเตอร (Stevenson screen) ขนาดมาตรฐานของตทใชทวไป คอ กวาง 60 เซนตเมตร ยาว 76 เซนตเมตร และสง 84 เซนตเมตร ทาสขาว มหลงคา ฝาผนงทง 4 ดาน ทาเปนบานเกลด การตดตงใหตดตงไวบนทโลงบนพนดน ไมควรตงบนพนลาดยางหรอพนคอนกรต และใหอยสงจากพนดน ประมาณ 120 - 200 เซนตเมตร หนดานหนาตในแนวทศเหนอ-ใต (ควรใหดานหนาหนไปทางทศเหนอเพราะจะเปนการบอกทศของสถานดวย) ทงนระดบความสงของจดวดอณหภมอาจเปลยนแปลงไดตามวตถประสงค ในสวนการวดอณหภมอากาศชนบนทระดบสง ๆ ใชวทยหย งอากาศ (Radiosonde) ผกตดกบบอลลนปลอยใหลอยขนไปในอากาศ

อปกรณทใชวดอณหภม เรยกวา เทอรโมมเตอร (Thermometer) ซงเปนเครองมอสาหรบวดอณหภมของอากาศวารอนหรอหนาว มอยหลายแบบแตกตางกนไป โดยลกษณะของเทอรโมมเตอรทดตองประกอบดวยปรอทหรอเอทลแอลกอฮอลหรอโลหะผสมทไดมาตรฐาน กระเปาะทใชบรรจ ตองมขนาดพอเหมาะตอการขยาย

หรอหดตวตามระดบอณหภมทเกดขน เมอตรวจเทยบวดมาตรฐานตองมจดเยอกแขงท 0 C และจดเดอด 100 C 0 0

ภาพ 4.7 เรอนเทอรโมมเตอร หรอตสกรน แบบ Stevenson ทมา : http://www.geographyhigh.connectfree.co.uk/temp1.gif

เครองวดอณหภมทนยมใชกนอยางแพรหลาย มดงน

4.6.1 เทอรโมมเตอรธรรมดา (Ordinary thermometer) นยมใชมากทสดสาหรบวดอณหภมทเกดขนขณะนนตามระดบความรอนหนาวของอากาศ มลกษณะเปนหลอดแกว รกลวงภายในเทากนตลอด ภายในบรรจของเหลว (Liquid in glass thermometer)






อณหภม 77

ทเปนปรอทหรอเอธลแอลกอฮอล เทอรโมมเตอรแบบนใชหลกการขยายตวเนองมาจากความรอนของของเหลว โดยปรอทแขงตวทอณหภม –39 C บรเวณผวหลอดแกวจะมขดบอกสเกล (Scale) ระดบอณหภม 0

ภาพ 4.8 เทอรโมมเตอรธรรมดา ทมา : http://www.amarell.de/images/allgebr/g15404-1.jpg

4.6.2 เทอรโมมเตอรตาสด (Minimum Thermometer) ใชสาหรบวดอณหภมตาสดของอากาศใน

วนหนง ๆ ลกษณะคลายกบเทอรโมมเตอรแบบธรรมดา แตภายในบรรจแอลกอฮอล (Alcohol) ทเลอกใชเพราะ แอลกอฮอลแขงตว ณ อณหภม -130 C และมเดอยดชน (Index) ททาดวยหลอดแกวมลกษณะคลายบารเบลล 0

(◌Barbell shape) ลอยอยในแอลกอฮอลโดยดชนสามารถเคลอนทไปมาไดภายในหลอดตามคาการเปลยนแปลงอณหภม ซงชวยในการอานอณหภมต าสดของอากาศ เมออณหภมลดลงแอลกอฮอลทบรรจอยในหลอดแกวจะหดตว ลาแอลกอฮอลในรหลอดแกวจะหดสนลงจนผวลาแอลกอฮอลมาแตะทเขมช ผวหนาของแอลกอฮอลมความตงผวจะดงเอาเขมชถอยเขามาหาตม โดยพาเขมชลงมาดวย เมออณหภมสงขน แอลกอฮอลขยายตวไหลผาน

เขมช โดยไมทาใหเขมชเคลอนท ดงน นเขมชจงยงคงคางอย ปลายเขมชดานทอยหางตวมากทสดจะชอณหภมตาสด กลาวคอขดอณหภม

ภาพ 4.9 เทอรโมมเตอรตรวจวดอณหภมตาสดยอดหญา

ทมา : http://homepage.ntlworld.com/richard.barker4/archive/index/grassmin1.jpg

บนหลอดแกวทตรงกบสวนปลายของดชนทอยตรงขามกบกระเปาะจะเปนอณหภมต าสดเทอรโมมเตอรน นาไปวดอณหภมต าทสดใกลผวดนโดยตดตงไวสงจากพนผวประมาณ 5 เซนตเมตรทระดบยอดหญา อาจเรยกวา เทอรโมมเตอรตาสดยอดหญา (Grass

minimum thermometer) หลงจากทอานคาอณหภมต าสดแลว จะตองเอยงเทอรโมมเตอร เพอใหดชนเลอนไปแตะสวนปลายสดของแอลกอฮอล ทกครงเพอใชวดในครงตอไป เทอรโมมเตอรตาสดนนาไปใชในททมอณหภมตามาก โดยเฉพาะในบรเวณละตจดสง

อณหภมอากาศทตาสดในแตละวนซงตรวจวดดวยเทอรโมมเตอรตาสด มหนวยเปนองศา

เซลเซยส เมอนาอณหภมตาสดทไดในแตละวนมาหาคาเฉลยเปนคาอณหภมตาสดเฉลยรายเดอน และอณหภม

ตาสดของแตละเดอนนามาคานวณหาคาเฉลยเปนอณหภมตาสดเฉลยรายป






อณหภม 78

ภาพ 4.10 เทอรโมมเตอรบอกระดบอณหภมสงสด-ตาสด (ดานซายแบบแหง-แบบเปยก) ดานขวาแบบเครองเดยว

ทมา : http://australiasevereweather.com/techniques/images/thermom.jpg

ผลการวเคราะหอณหภมตาสดเฉลยรายปของประเทศไทยในชวง พ.ศ. 2494-2545 โดยกอง

ภมอากาศ กรมอตนยมวทยา พบวา อณหภมเฉลยตาสดของทกภาคมคาเพมขนกวาคาเฉลยในรอบ 51 ป ดงภาพ

ภาพ 4.11 ความผนแปรจากคาปกตของอณหภมตาสดเฉลยรายปของประเทศไทยในชวง พ.ศ. 2494-2545

ทมา : http://www.tmd.go.th/~climate/images/climatechange/trend_tn.gif

4.11 ซงแสดงใหเหนวาประเทศไทยมอณหภมเฉลยสงขน นอกจากนนยงพบวาภาคกลางมคาอณหภมต าสดสงกวาคาเฉลยในรอบ 51 ป มากกวาภาคอน ๆ ตาราง 4.2 อณหภมตาสดของประเทศไทย ในชวงพ.ศ.2494-2545 (พจารณาอณหภมตาสดรายวน)

อนดบ วน เดอน ป อณหภม ( C) สถานท 0

1 2 ม.ค. 2517 -1.4 อ.เมอง จ.สกลนคร






อณหภม 79

2 2 ม.ค. 2517 -1.3 อ.เมอง จ. เลย 3 31 ธ.ค. 2518 -0.2 อ.เมอง จ.เลย 4 13 ม.ค. 2498 0.1 อ.เมอง จ.เลย 5 27 ธ.ค. 2498 0.5 อ.เมอง จ.สกลนคร 6 27 ธ.ค. 2542 0.8 อ.อมผาง จ.ตาก 7 2 ม.ค. 2517 1.1 อ.เมอง จ.นาน 8 26 ธ.ค. 2542 1.2 อ.เมอง จ.เลย 9 2 ม.ค. 2517 และ 25 ธ.ค. 2542 1.5 อ.เมอง จ.เชยงราย

แหลงขอมล : กลมภมอากาศ กรมอตนยมวทยา

ศนยพยากรณอากาศของ NASA ไดประมวลผลอณหภมตาสดของภมภาคเอเชยตะวนออกเฉยงใตในชวง วนท 25

มถนายน-1 กรกฎาคม 2549 ปรากฏผลดงภาพ

ภาพ 4.12 อณหภมตาสดในวนชวงท 25 มถนายน – 1 กรกฎาคม 2549

ทมา: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/regional_monitoring/wcmin5.gif

4.6.3 เทอรโมมเตอรสงสด (Maximum thermometer) ใชสาหรบวดอณหภมสงสดประจาวน มลกษณะคลายเทอรโมมเตอรธรรมดา ภายในบรรจปรอท หลอดแกวตอนเหนอกระเปาะปรอทจะเปนคอคอด (Constriction) เมอไดรบความรอนปรอทจะขยายตวผานคอคอดขนไป ขณะเดยวกนคดคอดกทาหนาทปองกนการหดตวของปรอทไหลยอนกลบเขาสกระเปาะเมออากาศเยนตวลง ทาใหปรอททขยายตวออกไปยงคงคางอยในหลอดแกวเหนอคอคอด การอานคาอณหภมจะอานคาระดบอณหภม






อณหภม 80

บนหลอดแกวทตรงกบสวนปลายสดของปรอทเปนคาอณหภมสงสด เมออานคาเสรจแลวตองนาเทอรโมมเตอรมาสลดใหลาปรอทไหลกลบคนสกระเปาะจนเปนเนอเดยวกน เพอใชวดในครงตอไป

ภาพ 4.13 การตดตงเทอรโมมเตอรในต ประกอบดวยเทอรโมมเตอรตมแหงตมเปยก เทอรโมมเตอรสงสดจะอยดานบน และเทอรโมมเตอรตาสดอยดานลาง

ระดบอณหภมสงสดของอากาศในแตละวนซงตรวจวดดวยเทอรโมมเตอรสงสด มหนวยเปนองศาเซลเซยส เมอนาอณหภมสงสดทไดในแตละวนมาหาคาเฉลยเปนคาอณหภมสงสดเฉลยรายเดอน และอณหภมสงสดของแตละเดอนนามาคานวณหาคาเฉลยเปนอณหภมสงสดเฉลยรายป

ตาราง 4.3 อณหภมสงสด 5 อนดบแรกของประเทศไทย (พจารณาอณหภมสงสดของแตละวน)

อนดบ วน เดอน ป อณหภม ( C) สถานท 0

1 27 เม.ย. 2503 44.5 อ. เมอง จ. อตรดตถ อ. แมสะเรยง จ. แมฮองสอน 2 25 เม.ย. 2501

44.1 12 เม.ย. 2502 อ. เมอง จ. นาน

3 16 เม.ย. 2526 อ. เมอง จ. ตาก 43.7

26 เม.ย.2541 เขอนภมพล อ. สามเงา จ. ตาก 4 27 เม.ย. 2509 อ. เมอง จ. ตาก

25 เม.ย. 2512 43.5 อ. เมอง จ. ตาก 14,20 เม.ย. 2535 อ. เมอง จ. กาญจนบร

5 15 พ.ค. 2506 43.3 อ. เมอง จ. อตรดตถ แหลงขอมล : กลมภมอากาศ กรมอตนยมวทยา

มรายงานวา ระดบคาเฉลยอณหภมของโลกรายปในชวง พ.ศ. 2443-2543 พบวา อณหภมเฉลยมคาเพมขน ซงเปนดชนอยางหนงทแสดงใหเหนวาบรรยากาศโลกกาลงมภาวะความรอนเพมขนและเปนสามเหตหนงททาใหเกดความผนแปรของลกษณะลมฟาอากาศอยางฉบพลน






อณหภม 81

ภาพ 4.14 กราฟการเพมขนของอณหภมพนผวของโลกในชวง พ.ศ. 2443-2543

ทมา : http://www.bbc.co.uk/scotland/education/bitesize/higher/geography/physical/atmosphere2_rev.shtml

4.6.4 เทอรโมกราฟ (Thermograph) เปนเครองมอบนทกคาการเปลยนแปลงของอณหภมอากาศ

อยางตอเนองลงบนแผนกราฟ ประกอบดวย 2 สวนทสาคญ คอ สวนทหนง เปนกระบอกลานนาฬกา มกระดาษกราฟหมอยโดยรอบ บนกระดาษกราฟมสเกลบอกระดบอณหภมและเวลากากบไว สวนท 2 เปนโลหะ 2 ชนดประกบกนแลวขดเปนวงขางหนงยดตดกบตวเครองอกขางยดตดกบแขนปากกา หลกการทางานคอใชคณสมบตการยดหดของโลหะเมออณหภมเปลยนแปลงแลวกระเดองกลไกของแขนปากกาจะดงปลายปากกาใหบนทกคาลงบนกระดาษกราฟตามการเปลยนแปลงของอณหภม

ภาพ 4.15 เทอรโมกราฟ

ทมา : http://www.fairmountweather.com/enlargedimage.php?image=P1300003.jpg

ผลการวเคราะหอณหภมสงสดเฉลยรายปของประเทศไทยในชวง พ.ศ. 2494-2545 โดย

กองภมอากาศ กรมอตนยมวทยา พบวา อณหภมเฉลยสงสดของทกภาคมคาเพมขนกวาคาเฉลยในรอบ 51 ป ซงแสดงใหเหนวาประเทศไทยมอณหภมเฉลยสงขน ดภาพ 4.16






อณหภม 82

ภาพ 4.16 ระดบอณหภมเฉลยรอบปทรอนทสด 10 อนดบแรกของประเทศไทย จาแนกตามภมภาคตาง ๆ โดยใชขอมลสถานตรวจอากาศผวพนของประเทศไทย จานวน 45 สถานคาปกต พ.ศ. 2514-2543

ประเทศไทย พ.ศ. 2541 2540 2534 2545 2522 2530 2533 2538 2535 2544

อณหภม (0ซ) 33.8 33.1 33.0 32.9 32.9 32.9 32.9 32.9 32.8 32.7

ผลตางจากปกต (0ซ) +1.28 +0.6 +0.48 +0.44 +0.42 +0.4 +0.39 +0.36 +0.29 +0.24

ทมา : http://www.tmd.go.th/~climate/images/warm.gif






บทที่ 4 (Temperature) · บทที่4 อุณหภูมิ (Temperature) 4.1 ความหมาย...

Documents