Page 65 -
P. 65
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
อุตุนิยมวิทยา 47
กลมตันนั้นว่า มุมตัน (solid angle, ) มุมตันดังกล่าวเกิดจากพื้นที่ผิวขรุขระที่รองรับการกวาดมุม
เท่ากับมุมบนผิวทรงกลม ดังภาพที่ 3.3 (มุมตัน 1 สเตอเรเดียน เท่ากับพื้นที่ 1 ตารางเมตรที่อยู่บน
ผิวของทรงกลมที่มีรัศมี 1 เมตร) ดังนั้นพลังงานที่แผ่กระจายมาจากแหล่งก าเนิดไกลมากและตก
กระทบบนพื้นผิวของวัตถุใดๆที่จุดเล็กๆจุดหนึ่งดังเช่นบนผิวโลก ซึ่งในขณะนั้นพลังงานดังกล่าว
ไม่ได้ตั้งฉากกับผิวโลก จึงต้องคิดเฉพาะพลังงานที่ตั้งฉากกับพื้นที่ผิวของครึ่งทรงกลมเหนือจุด
เล็กๆนั้น ซึ่งเป็นครึ่งทรงกลมท้องฟ้ าที่รองรับด้วยมุมตัน (2π) รอบจุดังกล่าว เรียกพลังงานนี้ว่า
เรเดียนซ์ (radiance, R = R /) หมายความว่า พลังงานที่แผ่กระจายมาจากแหล่งก าเนิดและพุ่ง
D
FI
เข้าสู่ครึ่งทรงกลมท้องฟ้ามายังบริเวณจุดที่สังเกต สามารถค านวณได้ในค่าของเรเดียนซ์ดังสมการ
ที่ (3.3)
R = E cos d . . . (3.3)
D
SE
เมื่อ R = เรเดียนซ์ของพลังงานที่ตกกระทบบนพื้นที่เล็กๆ ที่ผิวโลก มีหน่วยเป็น
D
วัตต์ต่อตารางเมตรต่อสเตอเรเดียน (W m steradian )
-1
-2
E = เออร์เรเดียนซ์ของพลังงานที่แผ่กระจายจากดวงอาทิตย์มาถึงผิวโลก มี
SE
-2
หน่วยเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร (Wm )
ในกรณีของเรเดียนซ์ จากพลังงานที่แผ่กระจายออกมาจากดวงอาทิตย์และตกกระทบบน
พื้นที่ใดๆ บนผิวโลกภายใต้ครึ่งทรงกลมท้องฟ้า (ภาพที่ 3.4) ค านวณได้ดังนี้
R = E cos d
SE
D
2 2
= E cos sin d d = E SE
SE
0 0
d
ภาพที่ 3.3 พื้นที่ที่ตั้งฉากกับพลังงานและรองรับด้วยมุมตัน
ที่มา : ดัดแปลงจาก Hannu et al. (1996)