วัฎจักรของน้ำและลมฟ้าอากาศ
ที่มาของภาพ :https://sh.files- media.com/ud/news/imgs/1/74/220972/dark_001.JPG
กลุ่มเมฆฝนครึ้มดำ ขนาดใหญ่คือวัฎจักรของน้ำหรือลางบอกเหตุกันแน่
เกิดกลุ่มเมฆฝนครึ้มดำ ขนาดใหญ่ ลอยเหนือน่านฟ้า กรุงเทพ มองแล้วคล้ายกับฉาก หนึ่งในภาพยนตร์ เรื่อง ID4 ชวนน่าขนลุก ก่อนที่ฝนจะเทลงมา สร้างความชุ่มฉ่ำบนท้องถนน
ที่มา :https://news.showded.com/220972_กลุ่มเมฆฝนครึ้มดำ-ขนาด ใหญ่-ลอยเหนือน่านฟ้า-กรุงเทพจากข่าวนี้จะเห็นว่า การเกิด
กลุ่มเมฆฝนครึ้มดำ ขนาดใหญ่นี้ เป็นวัฎจักรของน้ำและลมฟ้าอากาศ
วิทยาศาสตร์ ชั้นป.๕ กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลก
มาตรฐานการเรียนรู้ ว ๖.๑
สาระการเรียนรู้ การเกิดเมฆ หมอก น้ำค้าง และลูกเห็บ
เมฆ หมอก และหยาดน้ำฟ้า
อากาศเย็นมีความสามารถเก็บไอน้ำได้น้อยกว่า อากาศร้อน เมื่ออุณหภูมิของอากาศลดลงจนถึงจุดน้ำค้าง อากาศจะอิ่มตัวไม่สามารถเก็บไอน้ำได้มากกว่านี้ หากอุณหภูมิยังคงลดต่ำไปอีก ไอน้ำจะควบแน่นเปลี่ยน สถานะเป็นของเหลว อย่างไรก็ตามนอกจากปัจจัยทางด้านความดันและอุณหภูมิแล้ว การควบแน่นของไอน้ำยังจำเป็นจะต้องมี “พื้นผิว” ให้หยดน้ำ (Droplet) เกาะตัว ยกตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิของอากาศบนพื้นผิวลดต่ำกว่าจุดน้ำค้าง ไอน้ำในอากาศจะควบแน่นเป็นหยดน้ำเล็กๆ เกาะบนใบไม้ใบหญ้าเหนือ พื้นดิน บนอากาศก็เช่นกัน ไอน้ำต้องการอนุภาคเล็กๆ ที่แขวนลอยอยู่ในอากาศเป็น “แกนควบแน่น” (Condensation nuclei) แกนควบแน่นเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำ (Hygroscopic) ดังเช่น ฝุ่น ควัน เกสรดอกไม้ หรืออนุภาคเกลือ ซึ่งมีขนาดประมาณ 0.0002 มิลลิเมตร หากปราศจากแกนควบแน่นแล้ว ไอน้ำบริสุทธิ์ไม่สามารถควบแน่นเป็นของ เหลวได้ ถึงแม้จะมีความชื้นสัมพัทธ์มากกว่า 100% ก็ตาม
ที่มา :https://www.rmutphysics.com/charud/spe cialnews/6/clound/droplets_s.jpg
หยดน้ำหรือละอองน้ำในก้อนเมฆ (Cloud droplet) ที่เกิดขึ้นครั้งแรกมีขนาด เล็กมากเพียง 0.02 มิลลิเมตร (เล็กกว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมซึ่ง
มีขนาด 0.075 มิลลิเมตร) ละอองน้ำขนาดเล็กตกลงอย่างช้าๆ ด้วยแรงต้านของอากาศ และระเหยกลับเป็นไอน้ำ (ก๊าซ) เมื่ออยู่ใต้ระดับควบ แน่นลงมา ไม่ทันตกถึง
พื้นโลก อย่างไรก็ตามในกรณีที่มีกลุ่มอากาศยกตัวอย่างรุนแรง หยดน้ำเหล่านี้สามารถรวมตัวกันภายในก้อนเมฆ จนมีขนาดใหญ่ประมาณ 0.05 มิลลิเมตร ถ้าหยด
น้ำมีขนาด 2 มิลลิเมตร มันจะมีน้ำหนักมากกว่าแรงพยุงของอากาศ และตกลงมาด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกสู่พื้นดินกลายเป็น ฝน
ไอน้ำ เป็นน้ำในสถานะก๊าซ ไอน้ำเป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และ มองไม่เห็น เมฆที่เรามองเห็นเป็นหยดน้ำในสถานะของเหลว หรือเกล็ดน้ำแข็งในสถานะของ
แข็ง
เมฆ (Clouds)
“เมฆ” เป็นกลุ่มละอองน้ำที่เกิดจากการควบแน่น ซึ่งเกิดจากการยกตัว ของกลุ่มอากาศ (Air parcel) ผ่านความสูงเหนือระดับควบแน่น และมีอุณหภูมิลดต่ำ
กว่าจุดน้ำค้าง ตัวอย่างการเกิดเมฆที่เห็นได้ชัด ได้แก่ “คอนเทรล” (Contrails) ซึ่งเป็นเมฆที่สร้าง ขึ้นโดยฝีมือมนุษย์ เมื่อเครื่องบินไอพ่นบินอยู่ในระดับสูงเหนือ
ระดับควบแน่น ไอน้ำซึ่งอยู่ในอากาศร้อนที่พ่นออกมาจากเครื่องยนต์ ปะทะเข้ากับอากาศเย็นซึ่งอยู่ภายนอก เกิดการ ควบแน่นเป็นหยดน้ำ โดยการจับตัวกับเขม่า
ควันจากเครื่องยนต์ซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนควบแน่น เราจึงมองเห็นควันเมฆสีขาวถูกพ่นออกมาทางท้ายของ เครื่องยนต์เป็นทางยาว
ในการสร้างฝนเทียมก็เช่นกัน เครื่องบินทำการโปรยสารเคมี “ซิลเวอร์ไอโอไดด์” (Silver Iodide) เพื่อทำหน้าที่เป็นแกนควบแน่น เพื่อให้ไอน้ำใน อากาศมาจับตัว และควบแน่นเป็นเมฆ
หมอก (Fog)
หมอก เกิดจากไอน้ำเปลี่ยนสถานะควบแน่นเป็นหยดน้ำเล็กๆ เช่นเดียวกับเมฆ เพียงแต่ เมฆเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเนื่องจากการยกตัวของกลุ่มอากาศ แต่หมอกเกิดขึ้นจากความเย็น ของพื้นผิว หรือการเพิ่มปริมาณไอน้ำในอากาศ
ในวันที่มีอากาศชื้น และท้องฟ้าใส พอตกกลางคืนพื้นดินจะเย็นตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้ไอน้ำในอากาศเหนือพื้นดินควบแน่นเป็นหยดน้ำ หมอกซึ่งเกิดขึ้นโดยวิธีนี้จะมีอุณหภูมิต่ำและมีความหนาแน่นสูง เคลื่อนตัวลงสู่ที่ต่ำ และมีอยู่อย่างหนาแน่น ในหุบเหว
เมื่ออากาศอุ่นมีความชื้นสูง ปะทะกับพื้นผิวที่มีความหนาวเย็น เช่น ผิวน้ำใน ทะเลสาบ อากาศจะควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำ ในลักษณะเช่นเดียวกับหยดน้ำซึ่งเกาะอยู่รอบแก้วน้ำแข็ง
เมื่ออากาศร้อนซึ่งมีความชื้นสูง ปะทะกับอากาศเย็นซึ่งอยู่ข้างบน แล้วควบแน่น เป็นหยดน้ำ เช่น เวลาหลังฝนตก ไอน้ำที่ระเหยขึ้นจากพื้นถนนซึ่งร้อน ปะทะกับอากาศเย็นซึ่งอยู่ข้างบน แล้วควบแน่นกลายเป็นหมอก หรือไอน้ำจากลมหายใจเมื่อ ปะทะกับอากาศเย็นของฤดูหนาว แล้วควบแน่นกลายเป็นละอองน้ำเล็กๆ ให้เรามองเห็นเป็นควันสีขาว
ชนิดของ หยาดน้ำฟ้าในประเทศไทย
ฝน (Rain) เป็นหยดน้ำมีขนาด ประมาณ 0.5 – 5 มิลลิเมตร ฝนส่วนใหญ่ตกลงมาจากเมฆนิมโบสเตรตัส และเมฆคิวมูโลนิมบัส
ฝนละออง (Drizzle) เป็นหยดน้ำขนาดเล็กกว่า 0.5 มิลลิเมตร เกิดจากเมฆสเต รตัส พบเห็นบ่อยบนยอดเขาสูง ตกต่อเนื่องเป็นเวลานานหลายชั่วโมง
ละอองหมอก (Mist) เป็นหยดน้ำขนาด 0.005 – 0.05 มิลลิเมตร เกิด จากเมฆสเตรตัส ทำให้เรารู้สึกชื้นเมื่อเดินผ่าน มักพบบนยอดเขาสูง
ลูกเห็บ (Hail) เป็นก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่กว่า 5 เซนติเมตร เกิดขึ้นจากกระแส ในอากาศไหลขึ้น (updraft) และไหลลง (downdraft) ภายในเมฆคิวมูโลนิมบัส พัดให้ผลึกน้ำแข็งปะทะกับน้ำเย็นยิ่งยวด กลายเป็นก้อนน้ำแข็งห่อหุ้มกันเป็นชั้นๆ จนมีขนาดใหญ่ และตกลงมา
(เนื้อหาเรื่องโลกและอวกาศ )
https://www.rmutphysics.com/charud/specialnews/6/clound/cloud_precip.htm
คำถามเพื่อขยายความรู้สู่การคิด
1. ถ้าหากเรารู้การเปลี่ยนแปลงสภาพลมฟ้าอากาศล่วงหน้า จะมีประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิตประจำวันอย่างไร
แบบทดสอบ
1. เมฆแตกต่างจากหมอกในข้อใด
ก. เมฆเกิดตอนเย็น หมอกเกิดตอนเช้า
ข. เมฆเกิดในระดับสูง หมอกเกิดในระดับต่ำใกล้พื้นดิน
ค. เมฆเป็นไอน้ำ หมอกเป็นหยดน้ำ
ง. เมฆเป็นละอองน้ำ หมอกเป็นไอน้ำ
2.ปรากฏการณ์ลมฟ้าอากาศในข้อใดที่มีประโยชน์และโทษต่อมนุษย์
ก. เมฆ
ข.หมอก
ค.ลูกเห็บ
ง.ฝน
3.ลักษณะอากาศใดมีโอกาสฝนตกมากที่สุด
ก.อากาศชื้น อุณหภูมิสูง
ข.อากาศชื้น อุณหภูมิต่ำ
ค.อากาศแห้ง อุณหภูมิสูง
ง.อากาศแห้ง อุณหภูมิต่ำ
4.ลมมีผลต่อการเกิดวัฏจักรน้ำอย่างไร
ก.ช่วยให้น้ำไหลกลับสู่แหล่งน้ำ
ข.ช่วยให้ไอน้ำกลายเป็นหยดน้ำเร็วขึ้น
ค.ช่วยให้ไอน้ำควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำ
ง.ช่วยพัดพาไอน้ำในอากาศไป ทำให้น้ำระเหยได้เร็วขึ้น
การบูรณาการกับสาระอื่น
ภาษาไทย : การพูดอธิบายการเกิดเมฆหมอก การเขียนบรรยาย
ภาษาอังกฤษ : คำศัพท์ Clouds , Air parcel , Silver Iodide , Fog ,Rain
ศิลปะ : วาดภาพแสดงการเกิดเมฆฝน
สุขศึกษา : การดูแลรักษาสุขภาพเมื่ออากาศเปลี่ยนแปลง
แนะนำแหล่งความรู้เพิ่มเติมได้ที่
1. (พระคัมภีร์กุรอานว่าด้วยกลุ่มเมฆ ) https://www.islammore.com/main/content.php?page=sub&category=30&id=159
2. (ดู 'ริ้วเมฆ' บอกฝน)
https://www.neutron.rmutphysics.com/science- news/index.php?com_content&task=view&id=1525&Itemid=4
แนะนำฟังเพลงเพราะๆ เกี่ยวกับฝนได้ที่
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=3727