ห้องวิทย์ศิษย์ครูแชมป์

ถ้าเอากล่องพลาสติกมาใส่น้ำ แล้วเอาถุงพลาสติกคลุมไว้ อุณหภูมิภายในกล่องพลาสติกจะสูงขึ้น

เมื่อทิ้งกล่องพลาสติกไว้ 20 – 30 นาที จะเกิดละอองน้ำเป็นฝ้าเกาะอยู่ภายในกล่องและผิวพลาสติกใส เนื่องจากน้ำในกล่องระเหยกลายเป็นไออยู่ในอากาศภายในกล่องและพลาสติกซึ่งเย็นกว่า ไอน้ำจะควบแน่นเป็นละอองน้ำเกาะอยู่ที่ผิวพลาสติกภายในกล่อง (more…)

ลูกเห็บ เกิดจากเม็ดฝนที่เย็นจัดและถูกลมพัดวนในก้อนเมฆ ลูกเห็บเป็นก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่กว่า 5 ซม. เกิดจากกระแสในอากาศไหลขึ้นและไหลลง  ภายในเมฆคิวมูโลนิมบัส พัดให้ผลึกน้ำแข็งปะทะกับน้ำเย็นยิ่งยวด กลายเป็นก้อนน้ำแข็งห่อหุ้มเป็นชั้นๆจนมีขนาดใหญ่และตกลงมา (more…)

ในการวัดปริมาณน้ำฝนโดยการใช้อุปกรณ์อย่างง่ายที่ประดิษฐ์ขึ้นเองนั้น หากทำตามหลักสูตรฯแล้ว อาจมีการทดลองที่อยู่นอกฤดูฝน ดังนั้น อาจใช้วิธีการฉีดน้ำเป็นฝอยแทน เพื่อสมมุติข้อมูลขึ้นมาเป็นตัวอย่าง

ข้อมูลสมมุติการวัดที่โรงเรียนจ่าการบุญ

วันที่ 2 ม.ค. 59
มีเมฆ 8 / 10 ของท้องฟ้า ปริมาณน้ำฝน 1.5 มิลลิเมตร ความเร็วลม 1.2 กม./ชม. (more…)

เมฆบนท้องฟ้าในลักษณะอากาศที่แตกต่างกันจะมีลักษณะที่แตกต่างกัน เมฆบางชนิดเกิดขึ้นในอากาศดี บางชนิดทำให้เกิดฝนฟ้าคะนอง การจำแนกเมฆแบ่งตามรูปร่าง

1. เมฆระดับสูง (ความสูงตั้งแต่ 6 – 18 กม.)

1.1 เซอโรคิวมูลัส: Cirrocumulus|Cc

มีลักษณะเป็นเกร็ดบาง หรือระลอกคลื่นเล็กๆ โปร่งแสงเรียงรายกันอย่างมีระเบียบ

1.2 เซอโรสเตรตัส: Cirrostratus|Cs

แผ่นบางสีขาวโปร่งแสง ปกคลุมท้องฟ้ากินอาณาบริเวณกว้างทำให้เกิดดวงอาทิตย์/ดวงจันทร์ทรงกลด (halo)

1.3 เซอรัส: Cirrus|Ci

ริ้วสีขาวเป็นเส้นบาง โปร่งแสง มีลักษณะคล้ายขนนก เนื่องจากถูกกระแสลมชั้นบนพัด

2. เมฆระดับกลาง (ความสูงตั้งแต่ 2 – 6 กม.) (more…)

วัฏจักรน้ำ

วัฏจักรของน้ำในระยะยาว

วัฏจักรของน้ำ หมายถึง การหมุนเวียนเปลี่ยนแปลงของน้ำซึ่งเป็นปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยเริ่มต้นจากน้ำในแหล่งน้ำต่าง ๆ เช่น ทะเล มหาสมุทร แม่น้ำ ลำคลองหนอง บึง ทะเลสาบ จากการคายน้ำของพืช จากการขับถ่ายของเสียของสิ่งมีชีวิต และจากกิจกรรมต่าง ๆ ที่ใช้ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ ระเหยขึ้นไปในบรรยากาศ กระทบความเย็นควบแน่นเป็นละอองน้ำเล็ก ๆ เป็นก้อนเมฆ ตกลงมาเป็นฝนหรือลูกเห็บสู่พื้นดินไหลลงสู่แหล่งน้ำต่าง ๆ หมุนเวียนอยู่เช่นนี้เรื่อยไป

ตัวการที่ทำให้เกิดการหมุนเวียนของน้ำ
1. ความร้อนจากดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดการระเหยของน้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆ กลายเป็นไอน้ำขึ้นสู่บรรยากาศ
2. กระแสลม ช่วยทำให้น้ำระเหยกลายเป็นไอได้เร็วขึ้น
3. มนุษย์และสัตว์ ขับถ่ายของเสียออกมาในรูปของเหงื่อ ปัสสาวะ และลมหายใจออกกลายเป็นไอน้ำสู่บรรยากาศ
4. พืช รากต้นไม้เปรียบเหมือนฟองน้ำ มีความสามารถในการดูดน้ำจากดินจำนวนมากขึ้นไปเก็บไว้ในส่วต่าง ๆ ทั้งยอด กิ่ง ใบ ดอก ผล และลำต้น แล้วคายน้ำสู่บรรยากาศ ไอเหล่านี้จะควบแต่นและรวมกันเป็นเมฆและตกลงมาเป็นฝนต่อไป

ปริมาณน้ำที่ระเหย    ปริมาณน้ำที่ตกลงมา
จากมหาสมุทร 84% ในมหาสมุทร 77%
จากพิ้นดิน 16%    บนพื้นดิน 23%
รวม 100% รวม 100%

ทิศทางของลมมรสุมฤดูร้อน

ทิศทางของลมมรสุมฤดูหนาว

การหมุนเวียนส่วนหนึ่งของลมที่พัดตามฤดูกาล คือลมประจำฤดู เป็นลมแน่ทิศและสม่ำเสมอ คำว่า “มรสุม” หรือ monsoon มาจากคำว่า mausim ในภาษาอาหรับ แปลว่า ฤดูกาล (season) สาเหตุใหญ่ๆ เกิดจากความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของพื้นดิน และพื้นน้ำในฤดูหนาวอุณหภูมิของพื้นดินเย็นกว่า อุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทร อากาศเหนือพื้นน้ำจึงมีอุณหภูมิสูงกว่า และลอยตัวขึ้นสู่เบื้องบน อากาศเหนือทวีปซึ่งเย็นกว่าไหลไปแทนที่ ทำให้เกิดเป็นลมพัดออกจากทวีป พอถึงฤดูร้อนอุณหภูมิของดินภาคพื้นทวีปร้อนกว่าน้ำในมหาสมุทร เป็นเหตุให้เกิดลมพัดในทิศทางตรงข้าม ลมมรสุมที่มีกำลังแรงจัดที่สุดได้แก่ ลมมรสุมที่เกิดในบริเวณภาคใต้ และภาคตะวันออกเฉียงใต้ของทวีปเอเชีย
ประเทศไทยอยู่ภายใต้อิทธิพลของลมมรสุม 2 ชนิด คือ ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ และลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ

ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้
มรสุมตะวันตกเฉียงใต้พัดปกคลุมประเทศไทย ระหว่างกลางเดือนพฤษภาคมถึงกลางเดือนตุลาคม โดยมีแหล่งกำเนิดจากบริเวณความกดอากาศสูง ในซีกโลกใต้บริเวณมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งพัดออกจากศูนย์กลางเป็นลมตะวันออกเฉียงใต้ และเปลี่ยนเป็นลมตะวันตกเฉียงใต้เมื่อพัดข้ามเส้นศูนย์สูตร มรสุมนี้จะนำมวลอากาศชื้นจากมหาสมุทรอินเดียมาสู่ประเทศไทย ทำให้มีเมฆมากและฝนชุกทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งตามบริเวณชายฝั่งทะเล และเทือกเขาด้านรับลมจะมีฝนมากกว่าบริเวณอื่น

ลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ
หลังจากหมดอิทธิพลของมรสุมตะวันตกเฉียงใต้แล้ว ประมาณกลางเดือนตุลาคม จะมีมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือพัดปกคลุมประเทศไทย จนถึงกลางเดือนกุมภาพันธ์ มรสุมนี้มีแหล่งกำเนิดจากบริเวณความกดอากาศสูงบนซีกโลกเหนือ แถบประเทศมองโกเลียและจีน จึงพัดพาเอามวลอากาศเย็น และแห้งจากแหล่งกำเนิดเข้ามาปกคลุมประเทศไทย ทำให้ท้องฟ้าโปร่ง อากาศหนาวเย็นและแห้งแล้งทั่วไป โดยเฉพาะภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ส่วนภาคใต้จะมีฝนชุกโดยเฉพาะภาคใต้ฝั่งตะวันออก เนื่องจากมรสุมนี้นำความชุ่มชื้นจากอ่าวไทยเข้ามาปกคลุม การเริ่มต้นและสิ้นสุดมรสุมทั้งสองชนิดอาจผันแปรไปจากปกติได้ในแต่ละปี

แรงที่กระทำต่อพื้นที่

ความดันอากาศ หรือ ความดันบรรยากาศ หมายถึง ค่าของแรงดันอากาศต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่รองรับแรงดันนั้น ในการพยากรณ์อากาศ เรียกความดันอากาศว่า ความกดอากาศ
อากาศที่ปกคลุมโลกเราเป็นชั้นๆ เรียกว่าชั้นบรรยากาศ บรรยากาศแต่ละชั้นมีส่วนประกอบและปริมาณของแก๊สแตกต่างกัน เนื่องจากอากาศเป็นสารซึ่งมีมวลจึงถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงดูดเช่นเดียวกับที่กระทำต่อวัตถุอื่นๆ น้ำหนักของอากาศที่กดลงบนพื้นโลกเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกในแนวตั้งฉากต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่เรียกว่า ความดันอากาศ หรือ ความดันบรรยากาศ
ความดันอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา และความดันอากาศ ณ บริเวณต่างๆ จะไม่เท่ากัน ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ กล่าวคือ บริเวณใดที่มีอุณหภูมิสูง อากาศจะขยายตัวทำให้ความหนาแน่นต่ำกว่าอากาศโดยรอบจึงลอยตัวสูงขึ้นทำให้ความดันอากาศบริเวณนั้นต่ำกว่าบริเวณใกล้เคียง และเกิดเป็นบริเวณความกดอากาศต่ำ ซึ่งจะเป็นบริเวณที่อากาศไม่ดี มีเมฆและฝนมาก
ส่วนบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ ความหนาแน่นจะสูงกว่าอากาศโดยรอบจึงจมตัวลง ทำให้ความดันบริเวณนั้นสูงกว่าบริเวณใกล้เคียงเกิด จึงเป็นบริเวณความกดอากาศสูง ซึ่งจะมีเมฆน้อย และสภาพอากาศดี
จากการที่ความดันของอากาศเกิดจากน้ำหนักของอากาศ ฉะนั้นยิ่งสูงจากพื้นโลกของมวลอากาศยิ่งมีน้อย นั่นคือ ความดันของอากาศจะลดลงตามระดับความสูง
ดังนั้นแล้วความดันอากาศจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับพื้นที่ ถ้าพื้นที่มาก จะทำให้อากาศจะมีแรงดันมาก
1. อากาศมีแรงดันทุกทิศทาง
2. ความดันอากาศหรือความดันบรรยากาศ คือ ค่าของแรงดันอากาศต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่รองรับแรงดันนั้นหรือสูตร

3. แรงดันอากาศมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับพื้นที่ ถ้าพื้นที่ (A) มากอากาศจะมีแรงดัน (F) มากกว่าพื้นที่น้อย แต่ความดัน (P) จะมีค่าน้อย เมื่อพื้นที่มาก ทั้งนี้เป็นไปตามสมการ P = F/A
4. ความสัมพันธ์ระหว่างความดันอากาศกับความสูงจากระดับน้ำทะเล เป็นดังนี้
4.1 ที่ความสูงระดับเดียวกัน ความดันอากาศทีค่าเท่ากัน หลักการนี้ได้นำไปใช้ทำเครื่องมือวัดแนวระดับในการก่อสร้าง
4.2 เมื่อความสูงเพิ่มขึ้น ความดันของอากาศมีค่าลดลง หลักการนี้นำไปใช้ทำเครื่องมือวัดความสูง เรียกว่า แอลติมิเตอร์

การหมุนรอบตัวเองของโลกและการโคจรรอบดวงอาทิตย์

โลกหมุนรอบตัวเองทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่สำคัญ คือ
1. การเกิดกลางวันและกลางคืน (Day and Night) เมื่อโลกหมุนรอบตัวเองด้านที่หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์จะทำให้เกิดกลางวันส่วนด้านที่หันหลังให้ดวงอาทิตย์จะเป็นเวลากลางคืน ในขณะที่โลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก จะทำให้เราเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นมาจากขอบฟ้าทางด้านทิศตะวันออก และตกทางขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกเสมอ
ณ บริเวณเส้นศูนย์สูตรเวลาในช่วงกลางวันและกลางคืนจะเท่ากัน คือ 12 ชั่วโมง และเนื่องจากการเอียงของแกนโลกทำให้บริเวณต่างๆ มีระยะเวลาในการรับแสงอาทิตย์ไม่เท่ากัน ทำให้ระยะเวลาในช่วงกลางวันและกลางคืนต่างกัน เช่น ซีกโลกเหนือระยะเวลากลางวันในฤดูร้อนจะยาวนานมาก และในบริเวณขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้จะมีเวลากลางวันตลอด 24 ชั่วโมง เกิดรุ่งอรุณและสนธยา (Dawn and Twilight) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากโมเลกุลหรือนุภาคต่าง ๆ ในบรรยากาศ เช่น ฝุ่นละออง ความชื้น เกิดการสะท้อนแสงของดวงอาทิตย์กลับมายังพื้นโลก ซึ่งจะเกิดก่อนดวงอาทิตย์ขึ้น และหลังดวงอาทิตย์ตกดิน เราจะเห็นเป็นแสงสีแดงเนื่องจากแสงที่ส่องมาจากดวงอาทิตย์อยู่ในลักษณะเอียงลาด ไม่ได้ตั้งฉากเหมือนตอนกลางวัน แสงสีน้ำเงินและสีเหลืองมีการหักเหของแสงมาก แต่แสงสีแดงมีการหักเหน้อยที่สุด ทำให้เรามองเห็นท้องฟ้าเป็นสีแดงในช่วงเวลาดังกล่าว
การเคลื่อนไหวของโลก มี “การหมุน” และ “การโคจร”  การหมุนของโลก เป็นการเคลื่อนไหวของโลกรอบแกนของตัวเอง ทำให้เกิดกลางวัน และกลางคืน ซึ่งเรียกว่า “วัน” แต่ละวันใช้เวลาแตกต่างกัน ได้แก่ วันดาราคติ (Sidereal Day) ยึดหลักการหมุนรอบแกนตัวเองของโลกครบ 1 รอบ โดยใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.09 วินาที
วันสุริยคติ (Solar Day) ยึดหลักช่วงระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ผ่านแนวเส้นเมอริเดียนครบ 1 รอบ (เที่ยงวันหนึ่งไปยังอีกเที่ยงวันหนึ่ง) ซึ่งจะกำหนดเวลาเท่ากับ 24 ชั่วโมง
โลกหมุนรอบตัวเองมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน โดยบริเวณเส้นศูนย์สูตร ความเร็วในการ หมุนรอบตัวเองของโลกเท่ากับ 1,700 กิโลเมตร / ชั่วโมง ส่วนบริเวณละติจูดที่ 60 องศา ความเร็วของการหมุนรอบตัวเองของโลกจะมีค่าประมาณ 850 กิโลเมตร / ชั่วโมง หรือประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วที่ศูนย์สูตร แต่บริเวณขั้วโลกความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลกมีค่าเป็นศูนย์
ผลจากการที่อัตราความเร็วของการหมุนรอบตัวเองของโลกต่างกัน จะมีผลตามมาที่สำคัญ คือ แรงเหวี่ยงของโลกมีผลต่อน้ำหนักของวัตถุ เพราะเป็นแรงหนีศูนย์กลาง ดังเช่น วัตถุชิ้นหนึ่งมีน้ำหนัก 250 กิโลกรัมที่ศูนย์สูตร ขณะที่โลกยังไม่มีแรงเหวี่ยง แต่ถ้าโลกมีแรงเหวี่ยงเกิดขึ้นจะทำให้น้ำหนักของวัตถุเท่ากับ 249 กิโลกรัม แสดงว่าแรงเหวี่ยงจากการหมุนรอบตัวเองของโลกมีผลต่อน้ำหนักของวัตถุ มีผลต่อทิศทางของลมและกระแสน้ำ โดยทิศทางของลมและกระแสน้ำบริเวณขั้ว โลกเหนือจะเบนไปทางขวามือ ส่วนซีกโลกใต้จะเบนไปทางซ้ายมือ เพราะโลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก