ความดันและแรงดันอากาศ

อากาศเป็นสิ่งที่มีตัวตน มีน้ำหนัก ต้องการที่อยู่ และสัมผัสได้ น้ำหนักของอากาศมีแรงกดหรือแรงดัน  อนุภาคของอากาศเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระ และตลอดเวลาในทุกทิศทาง โดยจะเคลื่อนที่ชนกันเองและชนกับวัตถุต่าง ๆ ที่ล้อมรอบ ทำให้เกิดแรงดันรอบทิศทาง เรียกว่า แรงดันอากาศ เช่น ถ้าเป่าลูกโป่ง อากาศที่เข้าไปด้านในจะดันลูกโป่ง ให้พองออกมาและมีขนาดใหญ่ขึ้น ขณะเดียวกัน   อากาศที่อยู่ภายนอกก็จะออกแรงดันลูกโป่งทุกทิศทางด้วยเช่นกัน               แรงดันอากาศ       หมายถึง แรงที่อากาศกดลงบนผิวของวัตถุในทุกทิศทาง              ความดันอากาศ    หมายถึง แรงที่อากาศกระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่รองรับแรงดัน เครื่องมือที่ใช้วัดความกดดัน อากาศ เรียกว่า  บารอมิเตอร์                                                                                              บารอมิเตอร์ ชนิดต่าง ๆ   ความหนาแน่นของอากาศ  ความหนาแน่นของอากาศ (density) เป็นอัตราส่วนระหว่างมวลกับปริมาตรของอากาศ                                   จากการทำการทดลองพบว่า ความหนาแน่นของอากาศจะลดลงเมื่อความสูงเพิ่มมากขึ้นทุก ๆ 2 กิโลเมตร ตารางแสดงความหนาแน่นของอากาศในระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลและระดับต่างๆ ความสูงจากระดับน้ำทะเล (km) ความหนาแน่นของอากาศ (kg/ ) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1.225 1.007 0.819 0.660 0.526 0.414 0.312 0.228 0.166 0.122 0.089           คุณตอบคำถามนี้ได้หรือไม่           1.  มีตัวตน  มีน้ำหนัก ต้องการที่อยู่  และสัมผัสได้ เป็นสมบัติของอะไร ?         2.   แรงดันรอบทิศทางของอากาศเราเรียกว่าอะไ ?         3.  แรงดันอากาศหมายถึงอะไร ?         4.  แรงที่อากาศกระทำต่อวัตถุในหนึ่งหน่วยเรียกว่าอะไร ?         5.  เครื่องมือที่ใช้วัดแรงกดดันอากาศเรียกว่าอะไร

บทความโดย... คุณทวีชัย วรศักดิ์

เรียบเรียงโดย....ทีมงาน....

ฝน  เป็นน้ำฟ้าชนิดหนึ่งที่เกิดจากปรากฎการณ์ทางธรรมชาติ ฝนทำให้ทัศนะวิสัยเสียเป็นสภาวะอากาศที่เป็นอุปสรรคต่อการบิน 

ฝน เกิดจากอนุภาคของไอน้ำขนาดต่างๆในก้อนเมฆเมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้นจนไม่สามารถลอยตัวอยู่ในก้อนเมฆได้ก็จะตกลงมาเป็นฝน  ฝนจะตกลงมายังพื้นดินได้นั้นจะต้องมีเมฆเกิดในท้องฟ้าก่อน  เมฆมีอยู่หลายชนิด  มีเมฆบางชนิดเท่านั้นที่ทำให้มีฝนตก เราทราบแล้วว่าไอน้ำจะกลั่นตัวเป็นเมฆก็ต่อเมื่อมีอนุภาคกลั่นตัวเล็กๆอยู่เป็นจำนวนมากเพียงพอและไอน้ำจะเกาะตัวบนอนุภาคเหล่านี้รวมกันทำให้เกิดเป็นเมฆ  เมฆจะกลั่นตัวเป็นน้ำฝนได้ก็ต้องมีอนุภาคแข็งตัว(Freezing nuclei) หรือเม็ดน้ำขนาดใหญ่ซึ่งจะดึงเม็ดน้ำขนาดเล็กมารวมตัว กันจนเป็นเม็ดฝน  สภาวะของน้ำที่ตกลงมาจากท้องฟ้าอาจเป็นลักษณะของฝน ฝนละออง หิมะหรือลูกเห็บ ซึ่งเรารวมเรียกว่าหยาดน้ำฟ้า (Precipitation) ซึ่งจะตกลงมาในลักษณะไหน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศในพื้นที่นั้นๆ  หยาดน้ำฟ้าต้องเกิดจากเมฆ  แต่เมื่อมีเมฆไม่จำเป็นต้องมีหยาดน้ำฟ้าเสมอไป

พายุฟ้าคะนอง เป็นปรากฎการณ์ทางธรรมชาติที่มีสภาวะอากาศร้ายเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อการบิน พายุฟ้าคะนองจะเริ่มก่อตัวขึ้นจากเมฆก้อน(เมฆคิวมูลัส)ก่อนในสภาวะบรรยากาศแวดล้อมที่เหมาะสม  คือมีอากาศร้อนชื้น มีสภาพอากาศเป็นแบบไม่มีเสถียรภาพ หรือ เป็นแบบไม่มีเสถียรภาพแบบมีเงื่อนไข และมีกลไกทำให้อากาศยกตัวขึ้น  

วงจรชีวิตของ THUNDERSTORM มี 3 ขั้น

1.ขั้นคิวมูลัส(Cumulus Stage)กินเวลาประมาณ10-15 นาที  ในเมฆคิวมูลัสที่จะขยายตัวเป็นพายุฟ้าคะนองควรมีขนาดกว้าง 12 กิโลเมตรขึ้นไป  มีอากาศอุ่นและชื้นที่ปั่นป่วน และมีกระแสลมพัดขึ้นทางแนวตั้งตลอดตั้งแต่ฐานจนถึงยอดเมฆ (Updraft) บางครั้งมีความรุนแรงถึง50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง  ภายในก้อนเมฆจะมีความปั่นป่วนรุนแรงขึ้นเป็นลำดับ ภายนอกจะเงียบสงบ แม้นในบริเวณฐานเมฆจะมีกระแสอากาศเบาๆพอที่เครื่องบินจะบินผ่านไปได้  อุณหภูมิในก้อนเมฆจะสูงกว่าอากาศบริเวณใกล้เคียงและความแตกต่างของอุณหภูมิภายนอกภายในยิ่งนานจะยิ่งเพิ่มขึ้น   เม็ดน้ำในก้อนเมฆมีขนาดเล็กในระยะแรก และจะโตขึ้นเรื่อยๆตามขนาดของก้อนเมฆ 

เมฆคิวมูลัสซึ่งกำลังเจริญเป็นเมฆคิวมูโลนิมบัส

ที่มา : Http://Www.Physicalgeography.Net/Fundamentals/7t.Html

2.ขั้นเจริญเติบโตเต็มที่(Mature Stage)กินเวลาประมาณ 15-30 นาที เป็นช่วงที่เมฆก้อนใหญ่นี้เติบโตเต็มที่ พลังงานความปั่นป่วนที่อยู่ภายในมีกำลังแรงขยายใหญ่สุดจนไม่มีที่ไป ต้องปลดปล่อยพลังงานนี้ออกมาแล้ว   ช่วงนี้แหละที่เป็นอันตรายที่สุดที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุทางการบินมากมาย เพราะเป็นช่วงที่รุนแรงสุดของพายุฝนฟ้าคะนอง  จุดเริ่มต้นของ Mature Stageนี้จะสังเกตเห็นฝนเริ่มโปรยลงมาตามด้วยลมกระโชกที่รุนแรงและไร้ทิศทาง ซึ่งเกิดจากเม็ดน้ำและเม็ดน้ำแข็งจำนวนมากภายในเมฆ ซึ่งมีขนาดโตขึ้นจนเกินกว่่ากระแสอากาศพัดขึ้นจะต้านไว้ได้ จึงตกลงมาเป็นฝน  ในขณะเดียวกันจะเริ่มมีกระแสอากาศพัดลงตามแนวดิ่ง จนเกิดเป็นกระแสอากาศพัดขึ้น-ลงตามแนวดิ่ง โดยกระแสอากาศพัดลง เมื่อไหลลงกระทบพื้นดินก็จะแผ่ออกไปข้างๆทำให้เกิดลมกระโชกที่รุนแรง และไร้ทิศทาง อากาศจะเย็นลง  แต่ฝนที่เริ่มตกลงมานั้นยังไม่ทำให้ทัศนะวิสัยลดต่ำลงมากแต่อย่างไร ซึ่งนักบินที่กำลังจะนำเครื่องบินลงในขณะนั้นจะยังคงมองเห็นภาพของสนามบินอยู่ตลอดเวลา เปรียบเสมือนเป็นกับดักล่อให้นักบินตายใจ ยังคงนำเครื่องบินบินผ่านใกล้ฐานเมฆ แต่อีกสักครู่เดียวฝนก็จะกระหน่ำลงมาอย่างหนักตามด้วยฟ้าผ่า ลมกระโชกและกระแสอากาศพัดในแนวดิ่งที่รุนแรงและไร้ทิศทาง   ท้องฟ้ามืดมัวมีฝนตกหนัก ทัศนะวิสัยเลว บางครั้งมีลูกเห็บด้วย มีฟ้าแลบ ฟ้าร้อง   เครื่องบินที่บินเข้าไปในเมฆพายุฟ้าคะนองจะได้รับอันตรายจากความกระแทกกระเทือนจากกระแสอากาศพัด ขึ้น-ลง ในแนวดิ่ง  ลมกระโชกแรงมีลูกเห็บซึ่งอาจได้รับอันตรายถึงกับเป็นอุบัติเหตุตกได้

เมฆคิวมูโลนิมบัสที่เจริญเต็มที่

ที่มา : Http://Www.Physicalgeography.Net/Fundamentals/7t.Html

3.ขั้นสลายตัว (DISSIPATING STAGE) ใช้เวลาประมาณ 30นาที ในขั้นสลายตัวนี้เมื่อพลังงานถูกปลดปล่อยออกมาแล้ว  สภาพอากาศภายในกับภายนอกเมฆก็จะค่อยๆปรับสมดุลย์เข้าหากัน  ภายในก้อนเมฆจะมีแต่กระแสอากาศพัดลงอย่างเดียว ฝนที่ตกจะค่อยลดน้อยลงและหยุดในที่สุด   อุณหภูมิในก้อนเมฆจะเปลี่ยนไปจนเท่ากับบริเวณข้างเคียงทิศและความเร็วลมจะเปลี่ยน ไปจนเท่ากับบริเวณใกล้เคียง  เมฆก้อนนี้ก็จะสลายตัวไปในที่สุด  จุดสังเกตุของขั้นตอนนี้ คือที่ยอดเมฆจะเป็นรูปทั่งเนื่องจากอากาศที่ปั่นป่วนนั้นหมดแรงที่ยกตัวเองให้สูงกว่านี้อีก  ยอดเมฆจึงกระจายออกด้านหน้าของการเคลื่อนที่   วงจรชีวิตของ Thunderstorm โดยทั่วไปจะไม่เกิน 1-2 ชั่วโมง  ช่วงที่มีอันตรายและน่ากลัวที่สุดคือ Mature Stage

ทางด้านหน้าของพายุฝนฟ้าคะนองจะมีกระแสอากาศไหลลงอย่างรุนแรง

ที่มา : Http://Www.Physicalgeography.Net/Fundamentals/7t.Html (Photo © 2004 David Jenkins).

บรรยากาศ (atmosphere) หมายถึง  อากาศในที่ต่าง ๆ ทั้งหมดซึ่งเป็นส่วนที่ห่อหุ้มโลกอยู่โดยรอบ  จะอยู่สูงจากผิวโลกขึ้นไปประมาณ 800-1,000 กิโลเมตร บรรยากาศส่วนใหญ่จะหนาแน่นมากในระดับต่ำ ๆ และจะเจือจางลงเมื่อสูงขึ้นกล่าวคือบรรยากาศประมาณ 50% จะอยู่ในระยะไม่เกิน 5-6 กิโลเมตรจากผิวโลกอีก  25%  อยู่สูงต่อขึ้นไปอีก  5  กิโลเมตร และต่อจากนั้นบรรยากาศจะเบาบางลง ประมาณครึ่งหนึ่งทุก ๆ  5  กิโลเมตรที่สูงขึ้นไป ถ้าจะประมาณน้ำหนักบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกไว้ทั้งหมดจะได้ประมาณ 5.1 x 1021  กิโลกรัม  ซึ่งคิดเทียบเป็น 1 ในล้านส่วนของน้ำหนักทั้งหมดของโลก

อากาศ (Air) หมายถึง  อากาศที่อยู่ในบริเวณจำกัด หรืออากาศที่ปกคลุมอยู่ในบริเวณเนื้อที่ซึ่งสามารถกำหนดขอบเขตได้  เป็นส่วนที่อยู่เหนือตำแหน่งบนผิวโลก เช่น  อากาศที่อยู่รอบตัวเราอากาศในห้องเรียน  อากาศบริเวณชายทะเล บนพื้นดิน บนภูเขา หรือบริเวณหุบเขา  เป็นต้น

การแบ่งชั้นบรรยากาศก็มีหลายหลายแบบแบ่งได้ทั้งหมดสี่แบบดังนี้

แบ่งจากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์สามารถแบ่งบรรยากาศออกเป็น 5 ชั้น ดังนี้

1)    โทรโพสเฟียร์ (troposphere) คือ  ชั้นบรรยากาศที่เราอาศัยอยู่  มีระยะความสูงจากผิวโลกขึ้นไปไม่เกิน  10 กิโลเมตร อุณหภูมิของบรรยากาศชั้นนี้จะค่อย ๆ ลดลงตามระดับความสูงโดยเฉลี่ยอุณหภูมิจะลดลงประมาณ  6.5 องศาเซลเซียสต่อกิโลเมตร  เป็นชั้นบรรยากาศที่มีอากาศหนาแน่นและ มีไอน้ำมาก มีการเคลื่อนที่ของอากาศทั้งแนวระดับและแนวดิ่ง  ทำให้เกิดลักษณะลม ฟ้าอากาศต่าง ๆ เช่น มีหมอก เมฆ ฝน ลม พายุ เป็นบรรยากาศชั้นที่มีความสำคัญทางอุตุนิยมวิทยา

2)    สตราโตสเฟียร์ (stratosphere) คือ ชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไปจนถึงระดับความสูงประมาณ   50 กิโลเมตร อุณหภูมิบรรยากาศชั้นนี้ค่อนข้างจะคงที่หรือสูงขึ้นเล็กน้อยตามความสูง          ที่เพิ่มขึ้น  เป็นชั้นบรรยากาศที่มีความชื้นและผงฝุ่นเล็กน้อย แต่จะมีแก๊สโอโซนในปริมาณมากซึ่งแก๊สนี้จะช่วยดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต (UV)ไว้บางส่วนเพื่อไม่ให้รังสีอัลตราไวโอเลตลงมาสู่ผิวโลกมากเกินไป

3)    มีโซสเฟียร์   (mesosphere)  คือ  ชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือชั้นสตราโตสเฟียร์ขึ้นไปจนถึงระดับความสูงประมาณ 80 กิโลเมตร อุณหภูมิของบรรยากาศชั้นนี้จะลดลงตามระดับความสูง

4)    เทอร์โมสเฟียร์ (thermosphere)  คือ ชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือชั้นมีโซสเฟียร์ขึ้นไปจนถึงระดับความสูง 500 กิโลเมตร อุณหภูมิของบรรยากาศชั้นนี้สูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงความสูง 100 กิโลเมตรแรก หลังจากนั้นอัตราการสูงขึ้นของอุณหภูมิจะลดลง บรรยากาศชั้นนี้ร้อนมาก  คือ                     มีอุณหภูมิประมาณ   227-1,727 องศาเซลเซียส

5)    เอกโซสเฟียร์ (exosphere)  คือ ชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดที่ห่อหุ้มโลก เริ่มตั้งแต่ 500 กิโลเมตรจากผิวโลกขึ้นไป บรรยากาศในชั้นนี้จะค่อย ๆ กลืนกับอากาศจนยากจะกำหนดลงไปได้ว่ามีขอบเขตเท่าใด บรรยากาศชั้นนี้มีโมเลกุลของแก๊สน้อยมากและเป็นแก๊สที่เบา  เช่น แก๊สไฮโดรเจน และแก๊สฮีเลียม

การแบ่งชั้นบรรยากาศตามเกณฑ์สมบัติของแก๊สในบรรยากาศ สามารถแบ่งออกได้เป็น4ชั้นดังนี้

1. โทรโพสเฟียร์ (troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ในระดับความสูงโดยเฉลี่ยประมาณ 10 กิโลเมตร  จากระดับน้ำทะเล ประกอบด้วยส่วนผสมของแก๊สหลายชนิด และ   ไอน้ำเป็นส่วนใหญ่  แก๊สดังกล่าวได้แก่ แก๊ส ไนโตรเจน ออกซิเจน อาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์ และ           แก๊สอื่น ๆ เป็นต้น
2. โอโซโนสเฟียร์ (ozonosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือระดับโทรโพสเฟียร์ขึ้นไป คือในช่วงระยะความสูง10-50 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเล มีแก๊สโอโซนอยู่อย่างหนาแน่น ทำหน้าที่ช่วยดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตที่มาจากดวงอาทิตย์ไว้ จึงช่วยลดอันตรายที่จะเกิดขึ้นแก่มวลมนุษย์ได้
3. ไอโอโนสเฟียร์ (ionosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือระดับโอโซโนสเฟียร์ขึ้นไปประมาณ 50-600 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเลประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่า ไอออน (ion) สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุความถี่ไม่สูงนักได้ เช่น วิทยุระบบ A.M. จึงเป็นประโยชน์ในการใช้วิทยุสื่อสารระยะไกลได้
4. เอกโซสเฟียร์ (exosphere) เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของโลกมีอากาศเบาบางมากส่วนใหญ่เป็นก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียม

  การจัดจำแนกชั้นบรรยากาศโดยใช้ส่วนประกอบของอากาศที่มีแก๊สต่างๆ เป็นเกณฑ์ จัดแบ่งชั้นบรรยากาศได้เป็น 4 ชั้น ดังนี้

1. โทรโพสเฟียร์ (troposhere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
1) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ตั้งแต่ส่วนที่ติดผิวโลกขึ้นไปในอากาศที่ระยะความสูง 10 กิโลเมตรโดยประมาณ
2) มีส่วนประกอบของอากาศที่สำคัญมากคือ ไอน้ำ โดยทั่วไปจะมีส่วนประกอบของอากาศตามปกติ
2. โอโซโนสเฟียร์ (ozonosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
1) เป็นชั้นของบรรยากาศที่อยู่ถัดจากบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไปอีก ถึงระยะประมาณ 50-55 กิโลเมตรจากผิวโลก
2) บรรยกาศชั้นนี้จะมีปริมาณของแก๊สโอโซน () อยู่มากที่สุด อาจเรียกบรรยากาศชั้นนี้ว่า ชั้นโอโซน ก็ได้
3. ไอโอโนสเฟียร์ (ionosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
1) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ถัดจากชั้นโอโซโนสเฟียร์ขึ้นไปถึงระยะความสูงประมาณ 600 กิโลเมตรจากผิวโลก
2) มีปริมาณอิเล็กตรอนอิสระอยู่เป็นจำนวนมาก
3) ระยะจากผิวโลกขึ้นไปถึงชั้นไอโอโนสเฟียร์ พบว่าคลื่นความถี่ของวิทยุสามารถส่งสัญญาณไปได้ทั่วทุกหนทุกแห่งบนโลกไปได้ไกลเป็นระยะทางประมาณ 1,000 กิโลเมตร
4. เอกโซสเฟียร์ (exosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
1) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่สูงสุดถัดจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ขึ้นไปถึงระยะความสูงกว่าผิวโลกประมาณ 660 กิโลเมตร
2) ในชั้นบรรยากาศนี้ความหนาแน่นขององค์ประกอบของอากาศจะมีน้อยลง

การแบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้สมบัติทางอุตุนิยมวิทยาเป็นเกณฑ์

  1. บริเวณที่มีอิทธิพลของความฝืด อยู่สูงจากผิวโลกประมาณ 2 กิโลเมตร
           2. โทรโพสเฟียร์ชั้นกลางและชั้นบน  อุณหภูมิชั้นนี้จะลดลงอย่างสม่ำเสมอตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น
           3. โทรโพสเฟียร์ อยู่ระหว่างโทรโพสเฟียร์และสตราโทสเฟียร์
           4. สตราโตสเฟียร์  มีลักษณะอากาศเหมือนกับสตราโทสเฟียร์ที่แบ่งโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์
5. บรรยากาศชั้นสูง เป็นชั้นที่อยู่เหนือสตราโตสเฟียร์ถึงขอบนอกสุดของบรรยากาศ

การแบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้อุณหภูมิเกณฑ์ แบ่งได้ 5 ชั้น

                                                   
1. โทรโพสเฟียร์(Troposphere) สูงจากพื้นดินสูงขึ้นไป 10 กิโลเมตร มีลักษณะดังนี้
– มีอากาศประมาณร้อยละ 80 ของอากาศทั้งหมด
– อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 6.5 ๐C ต่อ 1 กิโลเมตร
– มีความแปรปรวนมาก เนื่องจากเป็นบริเวณที่ไอน้ำ เมฆ ฝน พายุต่างๆ ฟ้าแลบฟ้าร้องและฟ้าผ่า
          2. สตราโทสเฟียร์(Mesosphere) อยู่สูงจากพื้นดิน 10-50 กิโลเมตร มีอากาศเบาบาง มีเมฆน้อยมาก เนื่องจากมีปริมาณไอน้ำน้อยอากาศไม่แปรปรวน เครื่องบินบินอยู่ในชั้นนี้ มีแก๊สโอโซนมาก ซึ่งอยู่ที่ความสูงประมาณ 25 กิโลเมตร ช่วยดูดกลืนรังสีอัตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ไว้บางส่วน
          3. มีโซสเฟียร์(Mesosphere) สูงจากพื้นดินประมาณ 50-80 กิโลเมตร อุณหภูมิลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นสุ ดเขตของบรรยากาศชั้นนี้เรียกว่า มีโซพอส ซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ -140 ๐C เป็นบรรยากาศชั้นที่ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรรอบโลก
           4. เทอร์โมสเฟียร์(Thermosphere) อยู่สูงจากพื้นดินประมาณ 80-500 กิโลเมตร ดาวตกและอุกาบาตร จะเริ่มลุกไหม้ในบรรยากาศชั้นนี้ อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 80-100 km จากนั้นอุณหภูมิจะค่อยๆ ลดลง โดยทั่วไป อุณหภูมิจะอยู่ในช่วง 227-1,727 ๐C บรรยากาศชั้นนี้มีความหนาแน่นของอนุภาคต่างๆ จางมาก แต่แก๊สต่างๆ ในชั้นนี้จะอยู่ในลักษณะที่เป็นอนุภาคที่ประจุไฟฟ้าเรียกว่า ไอออน สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุบางความถี่ได้ เรียกชื่ออีกอย่างหนึ่งว่า ไอโอโนสเฟียร์(Ionosphere)           5. เอกโซสเฟียร์(Exosphere) อยู่ในระดับความสูงจากผิวโลก 500 กิโลเมตรขึ้นไป ไม่มีแรงดึงดูดของโลก ดาวตกและอุกบาตรจะไม่ลุกไหม้ในชั้นนี้ เนื่องจากมีแก๊สเบาบางมาก จนไม่ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของบรรยากาศ

ลมบกและลมทะเล

  ลมบกและลมทะเล เกิดจากความร้อนซึ่งแตกต่างกันระหว่างบริเวณทะเลและพื้นดิน ตามชายฝั่งในตอนเช้าและ ตอนบ่าย เวลากลางวันผืนแผ่นดินตามชายฝั่งได้รับรังสี จากดวงอาทิตย์ ทำให้มีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณทะเล ดังนั้นอากาศในบริเวณแผ่นดิน จึงมีความแน่นน้อยกว่า และความกดก็ลดลงด้วยจึงลอยตัวขึ้น ดังนั้นอากาศเย็น ตาม บริเวณทะเลจะพัดเข้ามาแทนที่ ลมซึ่งพัดจากทะเลนี้เรียกว่า "ลมทะเล" (sea breeze) ซึ่งเกิดขึ้นในตอน บ่ายและเย็น นอกจากตามชายฝั่งทะเลแล้ว ลักษณะคล้ายลมทะเลนี้อาจจะเกิดขึ้นตามทะเลสาบใหญ่ๆก็ได้ ส่วนมากลมบก (land breeze) นั้นเกิดขึ้นในทิศตรงกันข้ามกับทะเล และมีกำลังแรงน้อยกว่าเก่า คือในตอน กลางคืนพื้นน้ำมีอุณหภูมิสูงกว่าผืนแผ่นดิน ดังนั้นอากาศในบริเวณทะเลซึ่งมีความแน่นน้อยกว่าจะลอยตัวขึ้น อากาศเย็น ในบริเวณแผ่นดินจะพัดออกไปแทนที่จากความรู้เรื่องลมบกลมทะเลนี้ชาวประมงได้อาศัยกำลังของ ลม ดังกล่าวเป็นเครื่องช่วยในการแล่นเรือเข้า หรือออก จากฝั่งได้ดีในการดำเนินอาชีพหาปลาของเขา
  สรุป  ลมบกและลมทะเลเป็น ลมบกเกิดในเวลากลางคืน และลมทะเลเกิดในเวลากลางวัน

---

   ลมทะเล ในเวลากลางวันพื้นดินรับความร้อนได้เร็วกว่าพื้นน้ำ ทำให้อากาศเหนือพื้นดิน มีอุณหภูมิสูงกว่า อากาศเหนือพื้นน้ำ  อากาศเหนือพื้นน้ำหรืออากาศเหนือพื้นน้ำ มีความกดอากาศสูงกว่าอากาศ เหนือพื้นดิน เป็นผลให้อากาศเหนือพื้นน้ำมีความกดอากาศสูงกว่าเคลื่อน ที่เข้าเข้าหา บริเวณพื้นดิน ที่มีความกดอากาศต่ำกว่าหรือเกิดลมพัดจากทะเลเข้าหาฝั่งในเวลากลางวัน

   ลมบก  ในเวลากลางคืนพื้นดินคลายได้เร็วกว่าพื้นน้ำ ทำให้อากาศเหนือพื้นดินมีอุณหภูมิต่ำกว่าอากาศเหนือ พื้นน้ำ หรืออากาศเหนือพื้นดินมีความกดอากาศสูงกว่าอากาศเหนือพื้นน้ำ เป็นผลให้อากาศเหนือพื้นดิน ที่มี ความกดอากาศสูงกว่าเคลื่อนที่เข้าหาพื้นน้ำที่มีความกดอากาศต่ำกว่า หรือเกิดลมพัดจากบกออกสู่ฝั่งทะเลใน เวลากลางคืน

ประโยชน์ของลมบก ลมทะเล

   เรือประมงขนาดเล็กจะออกสู่ท้องทะเลเพื่อหาปลาในเวลากลางคืน โดยอาศัย“ลมบก”ที่พัดจากฝั่งออกสู่ทะเล ในตอนกลางคืน พอรุ่งสางเรือเหล่านี้ก็จะอาสศัย “ลมทะเล” ที่พัดจากทะเลเข้าฝั่งในเวลากลางวัน แล่นกลับเข้า สู่ฝั่งอีกครั้งนั้นเอง

ประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์[แก้]

กาลิเลโอ: บิดาแห่งวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ คำว่า science ในภาษาอังกฤษ ซึ่งแปลว่า วิทยาศาสตร์นั้น มาจากภาษาลาติน คำว่า scientia ซึ่งหมายความว่า ความรู้ ในคริสต์ศตวรรษที่ 17 ฟรานซิส เบคอนได้พยายามคิดค้นวิธีมาตรฐานในการอุปนัย เพื่อนำมาใช้สร้างทฤษฎีหรือกฎต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์จากข้อมูลที่ทดลองหรือสังเกตได้จากธรรมชาติ ]] เป็นผู้ถอนรื้อและปรับปรุงแนวความคิดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สมัยเก่า ที่ยึดกับแนวความคิดของอริสโตเติลทิ้งไป. ณ ขณะนั้น กาลิเลโอได้กำหนดลักษณะสำคัญของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไว้ดังนี้

• ทำนายสิ่งที่เกิดขึ้นในปรากฏการณ์ธรรมชาติได้ โดยที่ไม่จำเป็นต้องอธิบายสาเหตุได้ เช่น ในขณะที่ยังไม่มีความรู้เรื่องแรงโน้มถ่วงนั้น กาลิเลโอไม่สนใจที่จะอธิบายว่า "ทำไมวัตถุถึงตกลงสู่พื้นดิน ?" แต่สนใจคำถามที่ว่า "เมื่อมันตกแล้ว มันจะถึงพื้นภายในเวลาเท่าใด ?"
• ใช้คณิตศาสตร์เพื่อเป็นภาษาหลักของวิทยาศาสตร์ (ดูหัวข้อ คณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์)

ในเวลาต่อมา ไอแซก นิวตันได้ต่อเติมรากฐานและระบบระเบียบของแนวคิดเหล่านี้ และเป็นต้นแบบสำหรับสาขาด้านอื่น ๆ ของวิทยาศาสตร์

ก่อนหน้านั้น, ในปี ค.ศ. 1619 เรอเน เดส์การตส์ ได้เริ่มเขียนความเรียงเรื่อง Rules for the Direction of the Mind (ซึ่งเขียนไม่เสร็จ). โดยความเรียงชิ้นนี้ถือเป็นความเรียงชิ้นแรกที่เสนอกระบวนการคิดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่และปรัชญาสมัยใหม่. อย่างไรก็ตามเนื่องจากเดส์การตส์ได้ทราบเรื่องที่กาลิเลโอ ผู้มีความคิดคล้ายกับตนถูกเรียกสอบสวนโดย โป๊ปแห่งกรุงโรม ทำให้เดส์การตส์ไม่ได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นนี้ออกมาในเวลานั้น

การพยายามจะทำให้ระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์เป็นระบบนั้น ต้องพบกับปัญหาของการอุปนัย ที่ชี้ให้เห็นว่าการคิดแบบอุปนัย (ซึ่งเริ่มต้นโดยฟรานซิส เบคอน) นั้น ไม่ถูกต้องตามหลักตรรกศาสตร์. เดวิด ฮูมได้อธิบายปัญหาดังกล่าวออกมาอย่างละเอียด คาร์ล พอพเพอร์ในความคิดลักษณะเดียวกับคนอื่น ๆ ได้พยายามอธิบายว่าสมมติฐานที่จะใช้ได้นั้นจะต้องทำให้เป็นเท็จได้ (falsifiable) นั่นคือจะต้องอยู่ในฐานะที่ถูกปฏิเสธได้ ความยุ่งยากนี้ทำให้เกิดการปฏิเสธความเชื่อพื้นฐานที่ว่ามีระเบียบวิธี 'หนึ่งเดียว' ที่ใช้ได้กับวิทยาศาสตร์ทุกแขนง และจะทำให้สามารถแยกแยะวิทยาศาสตร์ ออกจากสาขาอื่นที่ไม่เป็นวิทยาศาสตร์ได้

ปัญหาเกี่ยวกระบวนการปฏิบัติของวิทยาศาสตร์มีความสำคัญเกินขอบเขตของวงการวิทยาศาสตร์ หรือวงการวิชาการ ในระบบยุติธรรมและในการถกเถียงปัญหาเกี่ยวกับนโยบายสาธารณะ การศึกษาที่ใช้วิธีการนอกเหนือจาก แนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่ยอมรับ จะถูกปฏิเสธ และถูกจัดว่าเป็น "วิทยาศาสตร์ขยะ" หรือศาสตร์ปลอม^{[ต้องการอ้างอิง]}