สมบัติของอากาศ

อากาศเป็นสสาร จึงมีมวลต้องการที่อยู่ มวลของอากาศจะเท่ากับผลรวมของมวลของก๊าวต่างๆ ในอากาศ และมวลของอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในอากาศรวมกัน  มวลของอากาศสามารถเปลี่ยนแปลงในทิศทางที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้ในช่วงวันหนึ่งๆ  ขึ้นกับองค์ประกอบของอากาศ

สมบัติของอากาศที่สำคัญได้แก่

1.  ความหนาแน่นของอากาศ[D]

                            ความหนาแน่นของอากาศ  เป็นอัตราส่วนระหว่างมวลกับปริมาตรของอากาศ  เขียนเป็นความสัมพันธ์ได้ดังนี้

                    กำหนดให้       M = มวลของอากาศ มีหน่วยเป็น กรัม, กิโลกรัม

                                  V = ปริมาตร มีหน่วยเป็น ลูกบาศก์เมตร, ลูกบาศก์เซนติเมตร

                                  D = ความหนาแน่นของอากาศ มีหน่วยเป็น กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

                                  D =  m/V

ความหนาแน่นของอากาศแปรผกผันกับความสูงจากระดับน้ำทะเล  คือ  ถ้าความสูงจากระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้น  ความหนาแน่นของอากาศมีค่าลดลง  ซึ่งแสดงว่า บริเวณสูงๆ ขึ้นไปจากระดับน้ำทะเล อากาศจะอยุ่เจือจางลง

2.  ความดันอากาศ [P]

อากาศมีแรงดันทุกทิศทุกทาง  (แรงดัน  หมายถึง  แรงทั้งหมดที่กดลงบนพื้นที่ใดๆ

ความดันอากาศหรือความดันบรรยากาศ   คือ ค่าของแรงดันอากาศต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่รองรับแรงดันนั้น

ในการพยากรณ์อากาศเรียก ความดันอากาศ หรือ ความดันบรรยากาศว่า  ความกดอากาศ

ความดันอากาศหาจาก อัตราส่วนระหว่าง แรงดันอากาศ (F: นิวตัน)  กับ พื้นที่ (A; ตารางเมตร) 

P = F/A

ความสัมพันธ์ระหว่างความดันของอากาศ กับ  ความสูงจากระดับน้ำทะเลเป็นดังนี้

·        ที่ความสูงระดับเดียวกัน อากาศจะมีความดันอากาศเท่ากัน  หลักการนี้นำไปใช้ทำเครื่องมือตรวจวัดแนวระดับในการก่อสร้าง

·        เมื่อความสูงเพิ่มขึ้น  ความดันและความหนาแน่นของอากาศมีค่าลดลง  หลักการนี้นำไปสร้างเครื่องมือวัดความสูง ซึ่งเรียกว่า แอลติมิเตอร์

“ทุกๆ ความสูงจากระดับน้ำทะเล 11 เมตร ระดับปรอทจะลดลงจากเดิม 1 มิลลิเมตรปรอท  และทุกๆ ความลึกจากระดับน้ำทะเล 11 เมตรระดับปรอทจะเพิ่มขึ้น 1 มิลลิเมตร”

·        จากการศึกษาอากาศสามารถดันน้ำให้อยู่ในท่อพลาสติกปลายปิดที่ระดับน้ำทะเล ประมาณ 10 เมตร

·        ความดันของอากาศที่ระดับน้ำทะเล เรียกว่า มีความดัน 1 บรรยากาศ

·        ความดัน 1 บรรยากาศคือความดันที่อากาศดันให้ระดับน้ำขึ้นสูงจากน้ำทะเลได้ประมาณ 10 เมตร

·        แต่ถ้าใช้ปรอทแทนน้ำ อากาศจะดันปรอทให้สูง 76 เซนติเมตร หรือ 760 มิลลิเมตร ที่ระดับน้ำทะเล

·        หน่วยวัดความดันอาจจะเป็นบาร์  หรือมิลลิบาร์

·        กรมอุตุนิยมวิทยากำหนดหน่วยวัดความดันเป็นมิลลิบาร์ โดย 1 บาร์ = 1000 มิลลิบาร์ และ 1013.5 มิลลิบาร์ = 1 บรรยากาศ  = 760 มิลลิเมตรของปรอท  = 1.01 X 10⁵ N/m²

·        การวัดความดันอากาศมี 2 แบบคือ 1.  วัดเป็นความสูงของน้ำ                2.  วัดเป็นความสูงของปรอท

·        เครื่องมือวัดความดันมีหลายชนิด  ได้แก่

            ก.  บารอมิเตอร์ปรอทแบบง่าย  สร้างโดยอาศัยหลักการที่อากาศสามารถดันของเหลวให้เข้าไปในหลอดแก้วได้

            ข.  แอนิรอยด์บารอมิเตอร์  เป็นตลับโลหะที่สูบอากาศออกเกือบหมด  เมื่อความดันเปลี่ยน  จะอ่านค่าความดันได้ที่หน้าปัด

            ค.  แอลติมิเตอร์  ดัดแปลงมาจากแอนิรอยด์บารอมิเตอร์  อ่านค่าความสูง  ใช้สำหรับบนเครื่องบินและติดตัวนักกระโดดร่ม  เพื่อบอกความสูง  สร้างขึ้นโดยใช้หลักการเมื่อความสูงเพิ่มความดันอากาศจะลดลง

            ง.  บารอกราฟ  เป็นเครื่องมือบอกความดันอากาศแบบแอนิรอยด์บารอมิเตอร์  แต่จะรายงานผลในรูปกราฟ

3.  อุณหภูมิของอากาศ

4.  ความชื้น

 ·        ความชื้นของอากาศ  หมายถึง  ปริมาณไอน้ำที่ปะปนอยู่ในอากาศ  ซึ่งได้มาจากการระเหยของแหล่งน้ำต่างๆ

·        อากาศอิ่มตัว  คือ  อากาศที่มีไอน้ำอยู่ในปริมาณเต็มที่  และรับไอน้ำจากที่อื่นไม่ได้อีกแล้ว

·        อากาศที่มีอุณหภูมิสูงจะรับไอน้ำได้มากกว่าอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำ

·        เราสามารถวัดความชื้นได้ 2 แบบ คือ (1)  ความชื้นสัมบูรณ์  (2)  ความชื้นสัมพัทธ์

·        ความชื้นสัมบูรณ์  หมายถึง  อัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำในอากาศกับปริมาตรของอากาศนั้น

·        หน่วยวัดความชื้นสัมบูรณ์เป็น  กรัมต่อลูกบาศก์เมตร

·        ความชื้นสัมพัทธ์  หมายถึง  ปริมาณเปรียบเทียบระหว่างมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศขณะนั้นกับมวลของไอน้ำในอากาศอิ่มตัวที่อุณหภูมิและปริมาตรเดียวกัน  นิยมคิดเป็นร้อยละ

·        สูตร  ความชื้นสัมบูรณ์  =  มวลของไอน้ำในอากาศ

                                                      ปริมาตรของอากาศ

·        สูตร  ความชื้นสัมพัทธ์  =    ความชื้นสัมบูรณ์    x 100

                                               มวลของไอน้ำในอากาศอิ่มตัว

·        ความชื้นสัมพัทธ์  =                 มวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศขณะนั้น    x 100