Page 123 -
P. 123
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
อุตุนิยมวิทยา 105
ไอน ้าที่มีในอากาศขณะนั้นต่อปริมาณไอน ้าอิ่มตัวของอากาศดังกล่าวที่อุณหภูมิเดียวกัน ดังสมการ
ที่ (5.1)
m v
ความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity, R.H.) = ( ) 100
m m
v d
. . . (5.1)
R.H. (%) = ( v ) 100
v d
เมื่อ m = มวลของไอน ้า มีหน่วยเป็นกรัม
v
m = มวลของอากาศแห้ง มีหน่วยเป็นกรัม
d
= ความหนาแน่นของไอน ้า มีหน่วยเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
v
= ความหนาแน่นของอากาศแห้ง มีหน่วยเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
d
ถ้าขณะนั้นอากาศมีอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส อากาศจะมีไอน ้าได้สูงสุดเพียง 30
กรัมต่อลูกบาศก์เมตรเท่านั้น เนื่องจากอากาศที่มีอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสจะเริ่มควบแน่นเมื่อมี
ปริมาณไอน ้ามากกว่า 30 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร (ภาพที่ 5.1) ในกรณีที่อากาศขณะนั้นมีไอน ้าเพียง
9 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศจะมีค่าเพียง (9/30) 100 = 30 เปอร์เซ็นต์
ถ้ามวลอากาศชื้นดังกล่าวลอยขึ้นไปถึงระดับความสูงที่มีอุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส ซึ่งมีไอน ้าได้
สูงสุด 9 กรัมต่อหนึ่งลูกบาศก์เมตร ความชื้นสัมพัทธ์ของมวลอากาศขณะนั้นมีค่าเท่ากับ (9/9)
100 = 100 เปอร์เซ็นต์ และเรียกอุณหภูมิที่อากาศมีไอน ้าอิ่มตัวว่า อุณหภูมิจุดน ้าค้าง (dew point
temperature)
ลักษณะการลอยขึ้นของอากาศชื้นแล้วมีอุณหภูมิลดลงโดยไม่มีการคายความร้อน
ออกมา เรียกว่า อากาศเคลื่อนที่ขึ้นแบบอะเดียแบติก ในทางตรงกันข้าม การจมลงของมวล
อากาศชื้นแล้วมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นโดยไม่มีการรับความร้อนเข้าไป เรียกว่า อากาศเคลื่อนที่ลง
แบบอะเดียแบติก อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อความสูงเปลี่ยนแปลงแบบนี้ เรียกว่า อัตราการ
ลดอุณหภูมิแบบอะเดียแบติก (adiabatic lapse rate)
5.1.2 กระบวนการอะเดียแบติก (Adiabatic Process)
โดยปกติความดันของอากาศลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นไปตามหลักการ
ด้านอุทกสถิตย์ศาสตร์ (hydrostatic principle) ที่กล่าวว่า เกรเดียนท์ของความดันเทียบกับความสูง
ลดลงตามความหนาแน่นของอากาศและความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลก ดัง
ความสัมพันธ์ในสมการที่ (5.2)