21 / 62
21
ปีที่ 44 ฉบับที่ 202 กันยายน - ตุลาคม 2559
บรรณานุกรม
ป้ายจราจร ประเภทป้ายเดือน. สืบค้นเมื่อ 9 กันยายน 2559, จาก
https://www.dlt.go.th/.แผนที่อากาศ. สืบค้นเมื่อ 9 กันยายน 2559, จาก
http://www.tmd.go.th/weather_map.php.มวลอากาศ. สืบค้นเมื่อ 9 กันยายน 2559, จาก
http://image.slidesharecdn.com/map-121008225205-phpapp02/95/map-48-728.jpg ?cb=1349737987.รูปที่ 3
ภาพแสดงมวลอากาศ
ที่มา
http://image.slidesharecdn.com/map-121008225205-phpapp02/95/ map-48-728.jpg?cb=1349737987มวลอากาศ (air mass)
คือ
บริเวณที่อากาศมีสมบัติคล้ายคลึงกัน
ปกคลุมอยู่เหนือบริเวณใดๆ ท�ำให้เกิด
ลักษณะลมฟ้าอากาศเป็นหย่อมความกด
อากาศต�่ำที่ปกคลุมประเทศไทยในช่วง
ฤดูร้ อน อากาศในช่ วงเวลานั้นจะมี
อุณหภูมิอากาศร้อนจัด มีโอกาสเกิดพายุ
ฤดูร้อน หากเป็นบริเวณความกดอากาศ
สูงในฤดูหนาว ท�ำให้อากาศบริเวณที่
ปกคลุมมีอุณหภูมิลดลง อากาศจึงแห้ง
ตัวอย่างแผนที่อากาศของวันที่ 17 กรกฎาคม พ.ศ. 2559 ขณะเวลา 07.00 น. (รูปที่ 3) แสดงเส้น
ความกดอากาศเท่าในแผนที่อากาศซึ่งมีลักษณะเป็นเส้นโค้ง และในกรณีสมบัติของอากาศโดยทั่วไป อุณหภูมิจะมี
ความสัมพันธ์กับความกดอากาศ กล่าวคือ อากาศที่มีอุณหภูมิสูงจะขยายตัวท�ำให้ความหนาแน่นของอากาศลดลง
จึงลอยตัวสูงขึ้น ส่งให้ความกดอากาศต�่ำ ส่วนบริเวณที่มีอุณหภูมิต�่ำอากาศจะจมลงสู่เบื้องล่าง ท�ำให้ความหนาแน่น
ของอากาศเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดความกดอากาศสูง หากพิจารณาเปรียบเทียบกับเส้นความสูงของภูเขา (รูปที่ 3)
โดยความกดอากาศต�่ำเปรียบเสมือนบริเวณที่มีระดับความสูงไม่มาก ดังนั้น ถ้าปล่อยวัตถุจากที่สูง วัตถุจะเคลื่อนที่
ลงมายังพื้นที่ต�่ำกว่า การเคลื่อนที่ของอากาศก็เป็นไปในลักษณะเดียวกัน คือ อากาศในบริเวณที่มีความกดอากาศ
สูงกว่า (มีความชันมากกว่า) จะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต�่ำกว่า (ความชันน้อยกว่า) เสมอ ความชัน
ของความกดอากาศนี้ใช้หลักการค�ำนวณเดียวกันกับการหาความชันทางคณิตศาสตร์ดังที่กล่าวมาแล้ว โดยให้แกน
Y เป็นความกดอากาศ และแกน X เป็นระยะทาง โดยอาศัยความรู้เรื่อง “อนุพันธ์ของฟังก์ชัน” ในวิชาแคลคูลัส
เบื้องต้น (หนังสือรายวิชาเพิ่มเติม คณิตศาสตร์ เล่ม 6 มัธยมศึกษาปีที่ 4-6) ซึ่งแสดงการหาความชันของเส้นสัมผัส
เส้นโค้งได้ ดังความสัมพันธ์ต่อไปนี้
เนื่องจากความแตกต่างของความกดอากาศตามระยะทางแสดงทิศการเคลื่อนที่ของอากาศ ดังนั้น
ความชันจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ หรือมีอีกชื่อหนึ่งว่า เกรเดียนท์ (gradient) และเรียกความชันที่เกิดจากความกด
อากาศที่แตกต่างกันนี้ว่า ความชันของความกดอากาศ (pressure gradient) มักใช้สัญลักษณ์
P
∆
ซึ่งถ้ากล่าวถึง
การเคลื่อนที่เราย่อมหมายถึงว่ามีแรงมากระท�ำกับวัตถุ ในวิชาอุตุนิยมวิทยาก็เช่นกัน แรงที่ส่งผลต่อการเคลื่อนก็คือ
แรงที่เกิดจากความชันของความกดอากาศ (pressure gradient force) ซึ่งแสดงได้ดังความสัมพันธ์
dP
dX
1
ρ
F = —
บริเวณใดที่มีความแตกต่างของความกดอากาศมากจะสังเกตเห็นได้จากเส้นความกดอากาศเท่าที่อยู่ไกลกันมาก
จะมีอัตราเร็วลมมากกว่าบริเวณที่มีความแตกต่างของความกดอากาศน้อยกว่า ดังนั้นในฤดูหนาวลมจะพัดแรงกว่า
ในฤดูร้อน (ยกเว้นในช่วงเวลาที่เกิดฝนฟ้าคะนองซึ่งจะมีลมพัดในบริเวณนั้นรุนแรงกว่าปกติ)
แม้ความชันของความกดอากาศจะไม่สามารถวัดความชันจริงโดยใช้เครื่องมือเหมือนการวัดความชันของ
ภูเขา อย่างไรก็ตามการประยุกต์ใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์เพื่อหาความสัมพันธ์ในทางวิทยาศาสตร์ วิศวกรรม หรือ
ศาสตร์อื่น ๆ บางครั้งอาจมีชื่อเรียกที่แตกต่างกัน แต่การแปลความหมายหรือการน�ำไปใช้ล้วนเป็นเรื่องเดียวกัน
(P
2
– P
1
)
(X
2
– X
1
)
dP
dX
=