ความดันบรรยากาศและการเคลื่อนที่ของลม

ลม (Wind) คือการไหลของอากาศในแนวนอน ซึ่งเกิดจากความแตกต่างของความกดอากาศในแนวราบ อากาศจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ กล่าวได้ว่า “ลม” คือความพยายามของธรรมชาติในการปรับสมดุลของความแตกต่างของความกดอากาศให้เท่ากัน เนื่องจากพื้นผิวโลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่เท่ากัน จึงก่อให้เกิดความแตกต่างของความกดอากาศ ดังนั้น พลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นแหล่งพลังงานหลักของลมส่วนใหญ่บนโลก

การเคลื่อนที่ของลมถูกควบคุมโดยแรงสำคัญ 2 ประการ ได้แก่

1. แรงเฉื่อยจากความชันของความกดอากาศ (Pressure Gradient Force)

2. ปรากฏการณ์โคริโอลิส (Coriolis Effect)

แรงดันอากาศที่แตกต่างกันเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดลม และยิ่งความแตกต่างนี้มากเท่าไร ความเร็วลมก็จะยิ่งสูงมากเท่านั้น ข้อมูลเกี่ยวกับความกดอากาศจากทั่วโลกถูกรวบรวมจากสถานีอุตุนิยมวิทยาหลายร้อยแห่ง แล้วแสดงผลเป็นแผนที่อากาศผ่าน เส้นไอโซบาร์ (Isobars) ซึ่งเป็นเส้นสีดำที่เชื่อมโยงพื้นที่ที่มีความกดอากาศเท่ากัน

เส้นไอโซบาร์มักมีลักษณะโค้ง และมักล้อมรอบบริเวณที่มีความกดอากาศสูงหรือต่ำ ถ้าเส้นไอโซบาร์อยู่ชิดกันแสดงถึงความชันของความกดอากาศที่สูง และจะเกิดลมแรง ในขณะที่เส้นที่อยู่ห่างกันบ่งบอกถึงความชันต่ำและลมเบา แรงเฉื่อยจากความชันของความกดอากาศเป็นแรงผลักดันหลักของลม ซึ่งมีทั้ง ขนาดและทิศทาง โดยขนาดขึ้นอยู่กับระยะห่างของเส้นไอโซบาร์ ส่วนทิศทางของลมนั้นจะพัดจากบริเวณความกดอากาศสูงไปยังต่ำเสมอ และทำมุมฉากกับเส้นไอโซบาร์

วัตถุหรือของไหลที่เคลื่อนไหวอย่างอิสระทุกชนิด รวมถึงลม จะเกิดการเบี่ยงเบนไปทางขวาของทิศทางการเคลื่อนที่ในซีกโลกเหนือ และเบี่ยงไปทางซ้ายในซีกโลกใต้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "ปรากฏการณ์โคริโอลิส (Coriolis Effect)" ซึ่งมีสาเหตุมาจากการหมุนรอบตัวเองของโลก

ตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดในการอธิบายปรากฏการณ์นี้คือ การจินตนาการว่ามีจรวดถูกยิงจากขั้วโลกเหนือไปยังเป้าหมายที่เส้นศูนย์สูตร หากจรวดใช้เวลา 1 ชั่วโมงในการเดินทาง ขณะที่จรวดกำลังเคลื่อนที่ โลกได้หมุนไปทางทิศตะวันออกประมาณ 15 องศา ดังนั้น สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่บนโลก ณ ขั้วโลกเหนือ จะรู้สึกว่าจรวดเบี่ยงไปตกทางตะวันตกของเป้าหมายประมาณ 15 องศา ทั้งที่ในความเป็นจริง เส้นทางของจรวดเป็นเส้นตรง ซึ่งผู้ที่อยู่ในอวกาศมองลงมาจะเห็นว่าเป็นเส้นตรงตลอด แต่เนื่องจากโลกหมุนอยู่ใต้จรวด จึงเกิดการเบี่ยงเบนในมุมมองของผู้ที่อยู่บนโลก

ลมก็เช่นเดียวกัน การเบี่ยงเบนของทิศทางลมที่เราสังเกตได้ก็เป็นผลจากปรากฏการณ์โคริโอลิสเช่นกัน โดยมีลักษณะดังนี้:

1. การเบี่ยงเบนของทิศทางลมจะทำมุมฉากกับทิศทางการไหลของลม

2. มีผลเฉพาะต่อทิศทางลม ไม่ส่งผลต่อความเร็วลม

3. ขึ้นอยู่กับความเร็วลม (ลมที่เร็วจะเกิดการเบี่ยงเบนมากกว่า)

4. มีอิทธิพลสูงสุดที่ขั้วโลก และลดลงเรื่อย ๆ จนเกือบไม่มีเลยที่เส้นศูนย์สูตร

แม้ว่าปรากฏการณ์โคริโอลิสจะมีผลต่อการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศ แต่ไม่ได้เป็นต้นเหตุของการเกิดลม

Content Provided by :
Vancouver School Board

Powered by :
NSTDA Online Learning Project

เผยแพร่ : ณาดาร์ หมื่นชล
กลุ่มพัฒนาระบบสารสนเทศ (พร.)
กองระบบและบริหารข้อมูลเชิงยุทธศาสตร์การอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (กรข.)
สํานักงานปลัดกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

Social Media
Facebook : stkcsociety
Twitter : stkcsociety
Tiktok : stkcsociety
Youtube channel : STKC Society