Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
การเกิดลมฟ้าอากาศและภูมิอากาศ, image, image, image, image, image,…
การเกิดลมฟ้าอากาศและภูมิอากาศ
ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการรับรังสีดวงอาทิตย์ของพื้นผิวโลก
1.สัณฐานโลกและการเอียงของแกนโลก
เนื่องจากการที่โลกมีสัณฐานคล้ายทรงกลม จึงทำให้รังสีจากดวงอาทิตย์ตกกระทบพื้นผิวโลก ณ บริเวณละติจูดต่างๆด้วยมุมที่แตกต่างกัน โดยบริเวณพื้นผิวโลกที่ได้รับรังสีดวงอาทิตย์ตกกระทบในแนวตั้งฉาก จะมีความเข้มรังสีดวงอาทิตย์มากกว่าบริเวณที่รังสีตกกระทบในแนวเอียง
นอกจากสัณฐานของโลกที่คล้ายทรงกลมแล้ว การที่แกนหมุนโลกเอียง 23.5 องศา กับแนวตั้งฉากกับระนาบการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ และการที่โลกโคจรรอบดวงอาทตย์ ทำให้ตำแหน่งที่รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากกับพื้นผิวโลกเปลี่ยนแปลงไปในรอบ 1 ปี
จากรูป จะสังเกตุเห็นว่าในรอบ 1 ปี ตำแหน่งที่ัรังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากกับพื้นผิวโลกเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งของโลกในวงโคจรดังนี้
ตำแหน่งที่ 1 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่ละติจูด 23.5 องศาเหนือ
ตำแหน่งที่ 2 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่เส้นศูนย์สูตร
ตำแหน่งที่ 3 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่ละติจูด 23.5 องศาใต้
ตำแหน่งที่ 4 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่เส้นศูนย์สูตร
และเมื่อโลกโคจรครบรอบกลับมาที่ตำแหน่งที่ 1 รังสีดวงอาทิตย์จะตกตั้งฉากที่ละติจูด 23.5 องศาเหนือ เป็นดังนี้ในรอบ 1 ปี
2.เมฆและละอองลอย
โลกมีชั้นบรรยากาศห่อหุ้มหลายชั้น เมื่อรังสีดวงอาทิตย์ผ่านเข้ามาในบรรยากาศของโลกจะไม่สามารถทะลุผ่านบรรยากาศชั้นต่างๆของโลกได้ทั้งหมด โดยเฉพาะบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ซึ่งมีเมฆหรือละอองลอยมาก รังสีดวงอาทิตย์จะถูกดูดกลืน สะท้อน และกระเจิงได้มาก ทำให้รังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบพื้นผิวโลกมีความเข้มน้อยลง แต่ถ้าท้องฟ้าปลอดโปล่งรังสีดวงอาทิตย์จะสามารถผ่านลงมายังพื้นผิวโลกได้มาก
3.ลักษณะของพื้นผิวโลก
ในวันที่มีแดดจัด เมื่อมองไปยังพื้นหญ้าและพื้นคอนกรีตจะสังเกตพบว่าการมองพื้นหญ้าด้วยตาเปล่าจะรู้สึกสบายตา
กว่าการมองพื้นคอนกรีต เนื่องจากพื้นหญ้าสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์เข้าสู่ตาเราน้อยกว่าพื้นคอนกรีตซึ่งเป็นผลมาจากสีและความเรียบของพื้นผิวที่แตกต่างกัน
ในทำนองเดียวกัน พื้นผิวโลกแต่ละบริเวณก็มีลักษณะแตกต่างกัน เช่น สี สิ่งปกคลุม ชนิดและความเรียบของพื้นผิว ทำให้มีความสามารถในการสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์แตกต่างกัน ซึ่งแสดงได้ด้วยอัตราส่วนของความเข้มรังสีที่สะท้อนออกจากพื้นผิววัตถุต่อความเข้มรังสีทั้งหมดที่ตกกระทบพื้นผิววัตถุ อัตราส่วนดังกล่าวเรียกว่า อัตราส่วนรังสีสะท้อน (albedo)
พื้นผิวโลกบริเวณที่มีอัตราส่วนรังสีสะท้อนมาก พื้นผิวนั้นจะสะท้อนรังสีในปริมาณที่มากกว่าแต่ดูดกลืนรังสีไว้ได้น้อยกว่าพื้นผิวโลกบริเวณที่มีอัตราส่วนรังสีสะท้อนน้อย แสดงว่าลักษณะของพื้นผิวโลกที่แตกต่างกันมีผลต่อการรับรังสีดวงอาทิตย์
การหมุนเวียนของน้ำผิวหน้ามหาสมุทร
การไหลเวียนของกระแสน้ำบริเวณพื้นผิวมหาสมุทร
กระแสน้ำพื้นผิวมหาสมุทรเกิดขึ้นเนื่องจากความฝืดของอากาศกับผิวน้ำในมหาสมุทร กระแสลมเคลื่อนที่ด้วยความแตกต่างของพลังงานจากดวงอาทิตย์ซึ่งอากาศสะสมไว้ พลังงานจากอากาศถ่ายทอดลงสู่ผิวน้ำอีกทีหนึ่ง กระแสลมพัดพาให้กระแสน้ำเคลื่อนที่ไปในทางเดียวกัน ตามภาพ แสดงให้เห็นว่า ลมสินค้าตะวันออกบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตร มีอิทธิพลพัดให้น้ำในมหาสมุทรเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันตก และลมตะวันตกในบริเวณใกล้ขั้วโลก มีอิทธิพลพัดให้น้ำในมหาสมุทรเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันออก การไหลของน้ำในมหาสมุทรเคลื่อนที่เป็นรูปวงเวียน ในทิศทางตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้
ทรงกลมของโลกทำให้น้ำในมหาสมุทรมีอุณหภูมิแตกต่างกัน พลังงานจากดวงอาทิตย์ตกกระทบบริเวณศูนย์สูตรมากกว่าขั้วโลก น้ำทะเลบริเวณเส้นศูนย์สูตรมีอุณหภูมิสูงจึงไหลไปทางขั้วโลก ในขณะที่น้ำทะเลบริเวณขั้วโลกมีอุณหภูมิต่ำกว่าไหลเข้ามาแทนที่ ตามภาพ เนื่องจากน้ำมีคุณสมบัติในการเก็บความร้อนได้ดีกว่าพื้นดินกล่าวคือ ใช้เวลาในการสะสมความร้อน และเย็นตัวลงนานกว่าพื้นดิน ดังนั้นกระแสน้ำพบพื้นผิวมหาสมุทรจึงพัดพาพลังงานความร้อนไปด้วยเป็นระยะทางไกล ทำให้เกิดผลกระทบต่อภูมิอากาศ และระบบนิเวศบนพื้นที่ชายฝั่งเป็นอย่างยิ่ง
การไหลเวียนของกระแสน้ำลึกในมหาสมุทร
น้ำทะเลในแต่ละส่วนของโลกมีความเค็มไม่เท่ากัน และมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน น้ำทะเลที่มีความหนาแน่นสูงย่อมไหลไปแทนที่น้ำทะเลที่มีความหนาแน่นต่ำ การหมุนเวียนของกระแสน้ำลึกมีปัจจัยที่สำคัญ 2 ประการคือ ความร้อน (Thermo) และเกลือ (Haline) เราเรียกการไหลเวียนในลักษณะนี้ว่า “เทอร์โมฮาลีน” (Thermohaline)
วงจรการไหลเวียนของกระแสน้ำลึกในมหาสมุทรมีชื่อเรียกว่า “แถบสายพานยักษ์” (Great conveyor belt) น้ำทะเลความหนาแน่นสูงอุณหภูมิต่ำจมตัวลงสู่ท้องมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือไหลลึกลงทางใต้ แล้วเลี้ยวไปทางตะวันออก ขณะที่มันไหลผ่านมหาสมุทรอินเดียอุณหภูมิจะสูงขึ้น และลอยตัวขึ้นทางตอนเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิก ตามภาพ น้ำทะเลความหนาแน่นต่ำอุณหภูมิสูงจากมหาสมุทรแปซิฟิก ไหลวกกลับผ่านมหาสมุทรอินเดียลงมาทางมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ แล้วไหลย้อนมาทางมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ กระแสน้ำมีความเค็มมากขึ้นเนื่องจากการระเหยของน้ำประกอบกับการเดินทางเข้าใกล้ขั้วโลกทำให้อุณหภูมิต่ำลง จนจมตัวลงอีกครั้งเป็นการครบรอบวงจร ใช้เวลาประมาณ 500 – 2,000 ปี การไหลเวียนเช่นนี้ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศในระยะยาว อาทิเช่น ยุคน้ำแข็งเล็ก ในยุโรปเมื่อคริสต์ศตวรรษที่ 17 อิทธิพลของการไหลเวียนแบบเทอร์โมฮาลีน มีอิทธิพลต่อน้ำในมหาสมุทรประมาณร้อยละ 90
การหมุนเวียนของอากาศ
การหมุนเวียนของอากาศเกิดขึ้นจากความกดอากาศที่แตกต่างกันระหว่างสองบริเวณ โดยอากาศเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนในการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวราบ และเมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวดิ่งจะพบว่าอากาศเหนือบริเวณความกดอากาศต่ำจะมีการยกตัวขึ้น ขณะที่อากาศเหนือบริเวณความกดอากาศสูงจะจมตัวลง
การหมุนรอบตัวเองของโลกจะทำให้เกิดแรงคอริออลิสซึ่งมีผลให้ทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศเบนไป โดยอากาศที่เคลื่อนที่ในบริเวณซีกโลกเหนือจะเบนไปทางขวาจากทิศทางเดิม ส่วนบริเวณซีกโลกใต้จะเบนไปทางซ้ายจากทิศทางเดิม เช่น ลมค้า มรสุม แต่ละบริเวณของโลกมีความกดอากาศแตกต่างกันประกอบกับอิทธิพลจากการหมุนรอบตัวเองของโลกทำ ให้อากาศในแต่ละซีกโลกเกิดการหมุนเวียนของอากาศตามเขตละติจูด
ปรากฏการเอลนิลโญ่และลานีญา
ลานีญ่า
เป็นปรากฏการณ์บรรยากาศมหาสมุทรคู่กันซึ่งเกิดขึ้นคู่กับเอลนีโญอันเป็นส่วนหนึ่งของเอลนีโญ-ความผันแปรของระบบอากาศในซีกโลกใต้ ในช่วงที่เกิดลานีญา อุณหภูมิพื้นผิวน้ำทะเลตลอดมหาสมุทรแแปซิฟิกตอนกลางตะวันออกแถบเส้นศูนย์สูตรจะต่ำกว่าปกติ 3-5 °C
ลานีญาจะทำให้เกิดช่วงแห้งแล้งในพื้นที่เดียวกัน ส่วนอีกด้านหนึ่งของมหาสมุทรแปซิฟิก ลานีญาทำให้เกิดฝนตกหนัก สำหรับอินเดีย เป็นประโยชน์สำหรับฤดูมรสุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงหลัง แต่ลานีญาซึ่งปรากฏในมหาสมุทรแปซิฟิกยังอาจทำให้ฝนตกหนักในออสเตรเลีย ซึ่งเกิดเป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติครั้งร้ายแรงที่สุดครั้งหนึ่งโดยพื้นที่ส่วนใหญ่ของรัฐควีนส์แลนด์จมอยู่ใต้น้ำจากอุทกภัยอันเกิดจากสัดส่วนผิดปกติหรือถูกพายุหมุนเขตร้อนพัดถล่ม ซึ่งรวมไปถึงพายุหมุนเขตร้อนระดับ 5 ไซโคลนยาซี่ นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความหายนะแบบเดียวกันในบราซิลตะวันออกเฉียงใต้และมีส่วนทำให้เกิดฝนตกหนักและอุทกภัยตามมาในศรีลังกา
เอลนีโญ เป็นรูปแบบสภาพอากาศที่เกิดขึ้นตลอดมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อน โดยเกิดขึ้นเฉลี่ยทุกห้าปี ลักษณะของเอลนีโญ คือ เกิดการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิผิวน้ำทะเลของมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก และความดันบรรยากาศบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกด้านตะวันตกเขตร้อน ซึ่งเรียกว่า ความผันแปรของระบบอากาศในซีกโลกใต้ เอลนีโญ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่อุณหภูมิมหาสมุทรอุ่นขึ้นผิดปกติ ประกอบกับความดันบรรยากาศสูงบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกด้านตะวันตก
ปรากฎการณ์เอลนีโญ เกิดขึ้นเมื่อลมสินค้ามีกำลังอ่อนลง ส่งผลให้กระแสลมเกิดการเปลี่ยนทิศโดยพัดจากประเทศอินโดนีเซียไปยังชายฝั่งทวีปอเมริกาใต้ทำให้กระแสน้ำอุ่นถูกพัดเข้าหาชายฝั่งตะวันตกของประเทศเปรูและเอกวาดอร์ซึ่งเป็นทิศตรงกันข้ามกับการไหลเวียนในสภาวะปกติ ทำให้ทางภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และออสเตรเลียขาดฝนและเผชิญกับความแห้งแล้ง โดยฝนที่ควรได้รับไปตกยังทวีปอเมริกาใต้แทน การเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหลของกระแสน้ำอุ่นยังส่งผลให้กระแสน้ำเย็นใต้มหาสมุทรไม่สามารถลอยตัวขึ้นมาได้ตามปกติ ทำให้ทางชายฝั่งของทั้งประเทศเปรู เอกวาดอร์และชิลีสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ทางทะเลที่เคยได้รับไปในช่วงเวลาดังกล่าว
