Page 186 -
P. 186
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
168 การถ่ายโอนพลังงานและการหมุนเวียนของอากาศ
2
g = ความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลก มีค่า 9.8 เมตรต่อ(วินาที)
6
R = ค่ารัศมีเฉลี่ยของโลก มีค่าประมาณ 6.37 10 เมตร
E
5
ผลการค านวณค่าความดันอากาศที่ผิวโลกมีค่าเฉลี่ยประมาณ 10 Pascal (Pa) หรือ
ประมาณ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้วหรือประมาณ 1 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร
เนื่องจากความหนาแน่นของอากาศลดลงตามความสูง เกรเดียนท์ของความ
หนาแน่นของอากาศบริเวณใกล้ผิวโลก มีค่าสูงกว่าที่ระดับสูงขึ้นไป ความดันอากาศที่ระดับสูงขึ้น
ไปจึงมีค่าต ่ากว่าที่ผิวโลก (ภาพที่ 7.1) เกรเดียนท์ของความดันอากาศหรือการเปลี่ยนแปลงของ
ความดันอากาศเปรียบเทียบกับความสูงจึงมีความสัมพันธ์กันดังนี้
dp/dz = -p/H . . . (7.2)
เมื่ออินทิเกรดสมการ (7.2) จะได้ p = p e (-Z/H) . . . (7.3)
az
aO
เมื่อ p = ความดันอากาศที่ความสูง z จากระดับน ้าทะเลปานกลาง
az
p = ความดันอากาศที่ระดับน ้าทะเลปานกลาง (P ที่ z = 0)
a
aO
H = ส่วนกลับของค่าคงที่ในการลดความดันอากาศตามความสูง (scale height)
ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าความดันอากาศลดลงอย่างเอกซ์พอเนนเชียลที่ระดับความ
สูง z = H ความดันที่ระดับความสูงนี้จะมีค่าเพียงร้อยละ 37 ของความดันที่ผิวดิน ในท านอง
เดียวกัน ความหนาแน่นของอากาศจะลดลงตามความสูงเช่นเดียวกันกับความดันดังในสมการ
(7.4)
= exp(-z/H) . . . (7.4)
az
aO
จากการตรวจอากาศพบว่าความหนาของชั้นบรรยากาศประมาณ 15,000 กิโลเมตร
ครึ่งหนึ่งของมวลของบรรยากาศอยู่ที่ความสูงเฉลี่ยประมาณ 5.5 กิโลเมตร หรือที่ความดันอากาศ
500 มิลลิบาร์ ซึ่งมีค่าต ่ากว่า 0.001 ของรัศมีของโลกและประมาณร้อยละ 99 ของมวลอากาศอยู่ที่
ความสูงต ่ากว่า 30 กิโลเมตรลงมาถึงระดับน ้าทะเลเท่านั้น
7.1.2 อุณหภูมิของอากาศ
อุณหภูมิของอากาศในแต่ละพื้นที่แตกต่างกันตามลักษณะภูมิประเทศ การใช้
ประโยชน์ที่ดินและต าแหน่งของที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ (ภาพที่ 7.2) ในช่วงฤดูร้อน อากาศในชั้นโทร
โปสเฟียร์จะมีอุณหภูมิสูงกว่าในช่วงฤดูหนาวถึงสองเท่า และที่ระดับความสูงจากผิวโลกเท่ากัน