เรียนภาษาไทย-ติวO-NETสังคม : การเกิดฤดูกาล เกิดขึ้นได้อย่างไร?

การเกิดฤดูกาล เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ฤดูหรือฤดูกาล เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเนื่องจาก แกนของโลกที่หมุนรอบตัวเองเอียงทำมุม 23.5 องศา กับแนวซึ่งตั้งฉากกับแนวโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทำให้ตำแหน่งที่รังสีดวงอาทิตย์ ตกตั้งฉากกับพื้นโลกเปลี่ยนไปตามช่วงเวลาของแนวทางการโคจร โดยมีตำแหน่งตั้งฉากเหนือสุดที่ 23.5 N เมื่อตำแหน่งดวงอาทิตย์เลื่อนขึ้นอยู่ในซีกโลกเหนือ และมีตำแหน่งใต้สุดที่ละติจูด 23.5 S เมื่อตำแหน่งดวงอาทิตย์เลื่อนลงไปอยู่ในซีกโลกใต้ สาเหตุ ดังกล่าวทำให้พื้นที่ต่าง ๆ บนพื้นโลกในแต่ละช่วงเวลามีอุณหภูมิแตกต่างกันไป จนสามารถแบ่งช่วงเวลาของโอโซน และภาวะเรือนกระจก การเกิดฤดูตามเขตต่าง ๆ ได้โดยพิจารณาตำแหน่งการโคจรของดวงอาทิตย์เป็นเกณฑ์

บรรยากาศมีบทบาทต่อโลกอย่างไร

อากาศที่มีอยู่รอบโลกของเรานี้ มีอยู่ตั้งแต่พื้นดินขึ้นไปจนถึงระดับสูง ๆ ในท้องฟ้า ใกล้พื้นดินอากาศจะมีความแน่นมาก ส่วนที่ระดับสูง ๆ จากพื้นดินขึ้นไปอากาศจะเล็กลงหรือเจือจางลง เช่น ที่ระดับสูงประมาณ 6 กิโลเมตรจากพื้นดิน จะมีอากาศจางลงและเหลือเพียงประมาณครึ่งหนึ่งของอากาศที่ผิวพื้นดิน ที่ระดับสูง 6 กิโลเมตรนี้ มนุษย์ต้องใช้หน้ากากออกซิเจนช่วยในการหายใจจึงจะมีชีวิตอยู่ได้

นอกจากอากาศหรือบรรยากาศ จะมีความจำเป็นในการหายใจสำหรับชีวิตของมนุษย์และสัตว์แล้ว บรรยากาศยังมีหน้าที่ช่วยปกป้องโลกอีกหลายอย่าง เช่น

บรรยากาศทำหน้าที่คล้ายเครื่องบังคับอุณหภูมิไม่ให้ร้อนหรือเย็นเกินไป บรรยากาศทำหน้าที่คล้ายร่มบังแสงจากดวงอาทิตย์ ทำให้พื้นโลกไม่ร้อนเกินไป และบรรยากาศยังสกัดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลต ที่มีอันตรายจากดวงอาทิตย์ไม่ให้ผ่านลงมาถึงพื้นโลกมากเกินไปด้วย โดยบรรยากาศที่ระดับสูง ๆ จากพื้นดินทำหน้าที่กรองหรือดูดรังสีอัลตราไวโอเลต หรือแสงเหนือม่วงเอาไว้ รังสีอัลตราไวโอเลตหรือแสงเหนือม่วงมีอันตรายต่อ ร่างกายของมนุษย์ สัตว์ และพืช เพราะฉะนั้นรังสีที่ผ่านมาถึงพื้นโลกจึงมีแต่รังสีแสง ซึ่งช่วยให้เรามองเห็นและรังสีความร้อนเป็นส่วนใหญ่

บรรยากาศทำหน้าที่คล้ายเรือนกระจก

บรรยากาศยอมให้รังสีจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นคลื่นสั้นผ่านเข้ามายังพื้นโลก เมื่อพื้นโลกรับรังสีจากดวงอาทิตย์แล้ว จะส่งรังสีออกไปอีกแต่เป็นรังสีคลื่นยาว รังสีคลื่นยาวที่ส่งออกมาจากพื้นโลกนี้ จะถูกบรรยากาศและไอน้ำดูดไว้เป็นส่วนมาก โดยเหตุนี้โลกจึงมีความอบอุ่นอยู่เสมอ มิฉะนั้นแล้วที่พื้นโลกจะร้อนเกินไปในเวลากลางวัน และจะหนาวเกินไปในเวลากลางคืน

ในลักษณะเช่นนี้ บรรยากาศทำหน้าที่คล้ายเรือนกระจก สำหรับเพาะปลูกต้นไม้เมืองร้อนให้เติบโตได้ในเขตหนาว เรือนกระจกยอมให้รังสีคลื่นสั้นของดวงอาทิตย์ผ่านเข้ามาได้ แต่ไม่ยอมให้รังสีคลื่นยาวภายในเรือนกระจกผ่านออกไป ฉะนั้นภายในเรือนกระจกจึงอบอุ่นอยู่เสมอ และต้นไม้จากเขตร้อนจึงสามารถเติบโตในเขตหนาวได้

กลจักรสำคัญของบรรยากาศ

ดวงอาทิตย์ โลก บรรยากาศและไอน้ำ ทั้ง 4 สิ่งนี้เป็นองค์ประกอบใหญ่ของ กลจักรบรรยากาศ (atmospheric engine) อันมหึมา ซึ่งทำให้เกิดการหมุนเวียน (circulation) และเกิดปรากฏการณ์ต่าง ๆ ของบรรยากาศหรือกาลอากาศ (weather phenomena) ขึ้นในโลกของเรา ดวงอาทิตย์ทำหน้าที่คล้ายเป็นเตาเชื้อเพลิงส่งความร้อนมายังพื้นโลก บริเวณพื้นโลกที่ได้รับความร้อนมากกว่า เช่น ที่บริเวณศูนย์สูตรก็จะทำให้บรรยากาศของบริเวณนั้นร้อนขึ้น เกิดการขยายตัว และลอยสูงขึ้นไป อากาศในบริเวณพื้นโลกที่ได้รับความร้อนน้อยกว่า และเย็นกว่าก็จะเคลื่อนตัวเข้ามาแทนที่ กรรมวิธีนี้ทำให้เกิดการหมุนเวียนของอากาศขึ้น นอกจากนี้แล้ว การหมุนรอบตัวของโลกประมาณทุก ๆ 24 ชั่วโมง การเอียงของแกนหมุนของโลก การโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 365 วัน รวมทั้งคุณสมบัติและความแตกต่างของพื้นดินและพื้นน้ำของโลก ทั้งหมดที่กล่าวมานี้ จะทำให้การหมุนเวียนของบรรยากาศ ภูมิอากาศ และปรากฏการณ์ของบรรยากาศเกิดความยุ่งยากขึ้นนานาประการ และแตกแยกออกไปเป็นหลายต่อ หลายชนิด เช่น ลม ฝน พายุฟ้าคะนอง พายุไต้ฝุ่น เป็นต้น

ปัจจัยที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ของอากาศหรือกาลอากาศ

การที่จะเกิดฝนตก พายุ หรือเมฆเต็มท้องฟ้านั้น จำต้องมีหลายสิ่งหลายอย่าง รวมกันเป็นต้นเหตุ สิ่งทำให้เกิดปรากฏการณ์ของอากาศมี 4 อย่างด้วยกัน คือ

1. ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นลูกไฟดวงใหญ่ (ดูเรื่องเกี่ยวกับดวงอาทิตย์) ดวงอาทิตย์เป็นสิ่งที่ให้ความร้อนแก่โลก ซึ่งมีทั้งพื้นดินและพื้นน้ำ ความร้อนจากดวงอาทิตย์ เป็นต้น เหตุที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่าง ๆ ของอากาศ

2. โลกของเราหมุนรอบตัวเองทำให้เกิดกลางวันซึ่งร้อน และเกิดกลางคืนซึ่งเย็นกว่า นอกจากนี้แล้ว โลกยังโคจรรอบดวงอาทิตย์ ด้วยระยะเวลาประมาณ 365 วัน (1 ปี) ต่อรอบการโคจรของโลกทำให้เกิดฤดูต่าง ๆ เช่น ฤดูร้อน ฤดูฝน ฤดูหนาว

3. น้ำซึ่งเป็นแหล่งเกิดไอน้ำ พื้นโลกของเรามีน้ำอยู่มาก ความร้อนจากดวงอาทิตย์ จะทำให้น้ำระเหยเป็นไอน้ำ และลอยขึ้นไปในอากาศ เพราะฉะนั้นในอากาศจึงมีไอน้ำอยู่เสมอไม่มากก็น้อย

4. อากาศหรือบรรยากาศ ซึ่งเป็นสิ่งที่เคลื่อนตัวและหอบเอาไอน้ำไปด้วย ทำให้เกิดปรากฏการณ์ของอากาศ ตามธรรมดาเรามองไม่เห็นอากาศ แต่เรารู้สึกว่ามีอากาศ เมื่อลมพัดถูกร่างกายของเรา เราคงเคยเห็นแล้วว่า ถ้าลมแรงจริง ๆ ลมอาจจะพัดให้ต้นไม้หรือเสาไฟฟ้าล้มได้

สรุปได้ว่า ดวงอาทิตย์ โลก น้ำ (และไอน้ำ) และอากาศทั้ง 4 อย่างนี้ เป็นปัจจัยร่วมกัน ทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่าง ๆ ของบรรยากาศหรือกาลอากาศที่เกิดขึ้นทุก ๆ วัน ถ้าขาด สิ่งใดสิ่งหนึ่งใน 4 อย่างนี้ ปรากฏการณ์ของอากาศจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ เช่น บนดวงจันทร์ ซึ่งนักบินอวกาศของสหรัฐอเมริกาลงไปสำรวจนั้น ไม่มีอากาศอยู่ด้วย จึงไม่มีลม ไม่มีพายุ จึงไม่มีปรากฏการณ์ของอากาศเลย

อากาศที่ห่อหุ้มโลกมีลักษณะการกระจายของความหนาแน่นและอุณหภูมิอย่างไร ในตำแหน่งระดับผิวโลกอากาศมีความหนาแน่นมากที่สุด และจะเบาบางตามลำดับเมื่อสูงจากผิวโลก ในขณะเดียวกันความหนาแน่นของอากาศ จะมีค่ามากที่สุดบริเวณขั้วโลก และลดความหนาแน่นลงตามลำดับ โดยมีค่าน้อยที่สุดในบริเวณเส้นศูนย์สูตร

เนื่องจากโลกได้รับพลังงานความร้อนมากที่สุดในบริเวณศูนย์สูตร ดังนั้นอวกาศบริเวณศูนย์สูตร จะมีอุณหภูมิโดยเฉลี่ยสูงกว่าบริเวณอื่น ๆ และอากาศจะมีอุณหภูมิต่ำสุดบริเวณขั้วโลก โดยบริเวณศูนย์สูตรอุณหภูมิในฤดูร้อนเฉลี่ยประมาณ 30 C และบริเวณขั้วโลกประมาณ -1 C ส่วนในฤดูหนาวอุณหภูมิเฉลี่ยบริเวณศูนย์สูตรประมาณ 22 C และบริเวณขั้วโลกประมาณ -23 C สำหรับประเทศไทยอุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูร้อนประมาณ 26 C ฤดูหนาวประมาณ 20 C ในขณะเดียวกันอุณหภูมิของอากาศบริเวณผิวโลก จะสูงกว่าอุณหภูมิของอากาศที่อยู่สูงขึ้นไปจากพื้นผิวโลก สำหรับอากาศบริเวณบ้านเรานั้น อุณหภูมิของอากาศจะลดลงประมาณ 6 ? 7 C/1 กม.

พลังความร้อนที่บริเวณพื้นผิวโลกได้รับจากดวงอาทิตย์เฉลี่ยทั้งปี มีลักษณะการกระจายเป็นอย่างไร

พลังงานความร้อนสุทธิที่ผิวโลกได้รับจากดวงอาทิตย์ เฉลี่ยทั้งปีมีค่าแตกต่างกันตามตำแหน่งของละติจูด โดยในเขตละติจูดต่าง ๆ ระหว่าง 30 N ? 30 S ผิวโลกได้รับพลังงานความร้อนเฉลี่ยประมาณ 140 W/m2 และลดลงเหลือประมาณต่ำกว่า 50 W/m2 ในบริเวณขั้วโลก ดังนั้นบริเวณในเขตละติจูดระหว่าง 30 N ? 30 S จึงมีอากาศร้อนกว่าอากาศในบริเวณอื่น ๆ ตลอดทั้งปี

ขอบคุณที่มา : กรมอุตุนิยมวิทยา