อุปกรณ์ซึ่งใช้ในการวัดอุณหภูมิของอากาศ
เรียกว่า เทอร์มอมิเตอร์ (Thermometer)
เทอร์มอมิเตอร์ที่ใช้ในการศึกษาสภาพอากาศ คือ เทอร์มอมิเตอร์ชนิดสูงสุด-ต่ำสุด (Max-min thermometer) ซึ่งสามารถวัดค่าอุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุดในรอบวันได้
จากการศึกษากราฟอุณหภูมิในรอบวัน จะพบว่า อุณหภูมิสูงสุดมักเกิดขึ้นตอนบ่าย
มิใช่ตอนเที่ยง ทั้งนี้เนื่องจากพื้นดินและบรรยากาศต้องการอาศัยเวลาในดูดกลืนและคายความร้อน
(การเกิดภาวะเรือนกระจก) อีกทีหนึ่ง
ภาพที่
2 กราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของอากาศในรอบ 3 วัน
ปัจจัยที่ทำให้อุณหภูมิอากาศในแต่ละสถานที่มีความแตกต่างกัน
พื้นดินและพื้นน้ำ
พื้นดินและพื้นน้ำมีคุณสมบัติในการดูดกลืนและคายความร้อนแตกต่างกัน
เมื่อรับความร้อนพื้นดินจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว และมีอุณหภูมิสูงกว่าพื้นน้ำ
เมื่อคายความร้อนพื้นดินจะเย็นตัวอย่างรวดเร็ว และมีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นน้ำ
ทั้งนี้เนื่องจากพื้นน้ำมีความร้อนจำเพาะสูงกว่าพื้นดินถึง 3 เท่าตัว
(ความร้อนจำเพาะ หมายถึง ปริมาณความร้อนที่ทำให้สสาร 1 กรัม มีอุณหภูมิสูงขึ้น
1°C)
ระดับสูงของพื้นที่
(Elevation)
อากาศเป็นตัวนำความร้อน
(Conduction) ที่เลว เนื่องจากอากาศมีความโปร่งใส และมีความหนาแน่นต่ำ
พื้นดินจึงดูดกลืนพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้ดีกว่า อากาศถ่ายเทความร้อนจากพื้นดิน
ด้วยการพาความร้อน (Convection) ไปตามการเคลื่อนที่ของอากาศ ในสภาพทั่วไปเราจะพบว่ายิ่งสูงขึ้นไป
อุณหภูมิของอากาศจะลดต่ำลงด้วยอัตรา 6.5°C ต่อกิโลเมตร (Environmental
lapse rate) ดังนั้นอุณหภูมิบนยอดเขาสูง 2,000 เมตร จะต่ำกว่าอุณหภูมิที่ระดับน้ำทะเลประมาณ
13°C
ละติจูด
เนื่องจากโลกเป็นทรงกลม
แสงอาทิตย์จึงตกกระทบพื้นโลกเป็นมุมไม่เท่ากัน (ภาพที่ 3) ในเวลาเที่ยงวันพื้นผิวบริเวณศูนย์สูตรได้รับรังสีจากแสงอาทิตย์เป็นมุมชัน
แต่พื้นผิวบริเวณขั้วโลกได้รับรังสีจากแสงอาทิตย์เป็นมุมลาด ส่งผลให้เขตศูนย์สูตรมีอุณหภูมิสูงกว่าเขตขั้วโลก
ประกอบกับรังสีที่ตกกระทบพื้นโลกเป็นมุมลาด เดินทางผ่านความหนาชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางมากกว่า
รังสีที่ตกกระทบเป็นมุมชัน ความเข้มของแสงจึงถูกบรรยากาศกรองให้ลดน้อยลง
ยังผลให้อุณหภูมิลดต่ำลงไปอีก
ภาพที่
3 มุมที่แสงอาทิตย์ตกกระทบพื้นผิวโลก
ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์
พื้นผิวโลกมีสภาพภูมิประเทศแตกต่างกัน
มีทั้งที่ราบ ทิวเขา หุบเขา ทะเล มหาสมุทร ทะเลสาบ ทะเลทราย ที่ราบสูง
สภาพภูมิประเทศมีอิทธิพลส่งผลกระทบสภาพลมฟ้าอากาศโดยตรง เช่น พื้นที่ทะเลทรายจะมีอุณหภูมิแตกต่างระหว่างกลางวันกลางคืนมากกว่าพื้นที่ชายทะเล
พื้นที่รับลมจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นที่อับลมเนื่องจากไม่มีการถ่ายเทความร้อน
ปริมาณเมฆ
และอัลบีโดของพื้นผิว
เมฆสะท้อนรังสีจากอาทิตย์บางส่วนกลับคืนสู่อวกาศ
ขณะเดียวกันเมฆดูดกลืนรังสีคลื่นสั้นเอาไว้และแผ่พลังงานออกมาในรูปของรังสีอินฟราเรด
ในเวลากลางวัน เมฆช่วยลดอุณหภูมิอากาศให้ต่ำลง และในเวลากลางคืน
เมฆทำให้อุณหภูมิอากาศสูงขึ้น เมฆจึงทำให้อุณหภูมิอากาศเวลากลางวันและกลางคืนไม่แตกต่างกันมากนัก
พื้นผิวของโลกก็เช่นกัน
พื้นโลกที่มีอัลบีโดต่ำ (สีเข้ม) เช่น ป่าไม้ ดูดกลืนพลังงานจากดวงอาทิตย์
พื้นโลกที่มีอัลบีโดสูง (สีอ่อน) เช่น ธารน้ำแข็ง ช่วยสะท้อนพลังงานจากดวงอาทิตย์
(อัลบีโด หมายถึง ความสามารถในการสะท้อนแสงของวัตถุ)
© 2003 - 2010 The LESA Project
All rights reserved.
|