Page 159 -
P. 159

โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี

                                                                                        อุตุนิยมวิทยา  141









                                   จากสมการที่ (6.2)  ถ้า S   มีค่ามากกว่า 1  ขนาดของหยดน ้าจะเพิ่มขึ้นตามเวลาที่
                                                         s
                       เปลี่ยนแปลงไป ถ้า S  มีค่าต ่ากว่า 1 ขนาดของหยดน ้าจะมีขนาดลดลง จากการค านวณด้วยสมการ
                                         s
                       นี้พบว่า ขนาดของหยดน ้าเพิ่มขึ้นช้ามาก เช่น ก าหนดค่า S  = 1.001 ในเวลา 100 วินาที หยดน ้าจะ
                                                                        s
                       มีขนาดเพิ่มขึ้นเพียง 5 เท่าหรือก าหนดค่า S  = 1.01 ในเวลา 100 วินาที หยดน ้าจะเพิ่มขนาดขึ้น
                                                             s
                       เพียง 14  เท่า ซึ่งไม่น่าจะมีโอกาสเติบโตขึ้นได้ในธรรมชาติ เพราะกระบวนการควบแน่นเช่นนี้
                       เกิดขึ้นช้าเกินไปเมื่อเทียบกับช่วงการเกิดจนสลายตัวของเมฆที่มีการเติบโตจากหยดน ้าในเมฆ

                       (cloud drops) จนเป็นหยดน ้าฝน (rain drops) ซึ่งเป็นการเพิ่มขนาดมากกว่า 100 เท่า ประกอบกับ
                       เมฆจะสลายตัวอย่างรวดเร็วภายในเวลา 60 วินาที ถ้าเกิดการผสมคลุกเคล้ากับอากาศแห้ง ดังนั้น
                       ต้องมีกระบวนการอื่นเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องหรือเกิดควบคู่กับการเพิ่มขนาดด้วยการควบแน่น


                            6.2.2  กระบวนการเพิ่มขนาดของหยดน ้าในเมฆ


                                   กระบวนการเพิ่มขนาดของหยดน ้าในเมฆเป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องจาก
                       กระบวนการควบแน่นที่ท าให้เกิดหยดน ้าขนาดเล็ก การเพิ่มขนาดและเพิ่มปริมาณของหยดน ้าเป็น
                       กระบวนการที่ประกอบด้วย 1) กระบวนการชนและรวมตัวกัน (collision – coalescence process)

                       และ 2) กระบวนการเพิ่มขนาดของผลึกน ้าแข็ง (ice crytal growth process)


                                   (1) กระบวนการชนและรวมตัวกัน กระบวนการชนและรวมตัวกันเป็นกระบวนการ
                       เพิ่มขนาดของหยดน ้าที่เกิดขึ้นในเมฆ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็ง ซึ่งเรียกว่า

                       เมฆอุ่น (warm  clouds)  ส าหรับเมฆที่มีหยดน ้าเพียงพอ การชนและรวมตัวกันจะขึ้นอยู่กับขนาด
                       ของหยดน ้าที่เหมาะสม ประจุไฟฟ้ าหยดน ้า สนามไฟฟ้ าในเมฆ ความหนาของเมฆ และกระแส

                       อากาศไหลขึ้น (updraft) ในเมฆ ขนาดของหยดน ้าในเมฆที่แตกต่างกันท าให้ความเร็วปลายในการ

                       ตกลงสู่เบื้องล่างด้วยแรงดึงดูดของโลกนั้นแตกต่างกัน หยดน ้าขนาดใหญ่มีความเร็วปลายมากกว่า
                       หยดน ้าขนาดเล็ก หยดน ้าขนาด 0.1  มิลลิเมตร มีความเร็วปลายในการตกลงมา 0.27  เมตรต่อ

                       วินาที ขณะที่หยดน ้าขนาด 5.8  มิลลิเมตร มีความเร็วปลายในการตกลงมา 9.17  เมตรต่อวินาที

                       ดังนั้นหยดน ้าขนาดใหญ่ที่ตกลงมาเร็วกว่าจะเกิดการชนและรวมตัวกับหยดน ้าขนาดเล็กกว่าจน
                       เกิดการเพิ่มขนาดขึ้นตามล าดับ (ภาพที่ 6.5 ซ้าย) แต่ในบางกรณีหยดน ้าอาจไม่ชนกันแม้ว่าจะตก

                       ลงมาในแนวเดียวกัน เนื่องจากหยดน ้าลอยผ่านกันไปเพราะถูกกระแสลมผลักให้ห่างกัน หรือหยด
                       น ้าอาจรวมตัวกันชั่วขณะแล้วกลับแยกออกเป็นขนาดเท่าเดิม หรือหยดน ้าอาจรวมกันชั่วขณะแล้ว
                       แตกเป็นหยดน ้าเล็กๆ จ านวนมาก


                                   จากการศึกษาฝนด้วยเรดาร์ตรวจอากาศ พบว่ากระบวนการเกิดฝนในเมฆอุ่น
                       เกิดขึ้นในเขตร้อนและบริเวณมหาสมุทรมากกว่าเขตหนาวและบริเวณตอนในของภาคพื้นทวีป
   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164