การพยากรณ์อากาศที่ดี

895 views

การพยากรณ์อากาศที่ดี

การพยากรณ์อากาศมี 3 วิธี
วิธีแนวโน้ม เป็นการพยากรณ์อากาศโดยใช้ทิศทางและความเร็วในการเคลื่อนที่ของระบบลมฟ้าอากาศที่กำลังเกิดขึ้น เพื่อคาดหมายว่าในอนาคตระบบดังกล่าวจะเคลื่อนที่ไปอยู่ ณ ตำแหน่งใด วิธีนี้ใช้ได้ดีกับระบบลมฟ้าอากาศที่ไม่มีการเปลี่ยนความเร็ว ทิศทาง และความรุนแรง มักใช้วิธีนี้สำหรับการพยากรณ์ฝนในระยะเวลาไม่เกินครึ่งชั่วโมง

วิธีภูมิอากาศ คือการคาดหมายโดยใช้ค่าเฉลี่ยจากสถิตภูมิอากาศหลายๆ ปี วิธีนี้ใช้ได้ดีเมื่อลักษณะของลมฟ้าอากาศมีสภาพใกล้เคียงกับสภาวะปกติของช่วงฤดูกาลนั้น ๆ มักใช้สำหรับการพยากรณ์ระยะยาว

การพยากรณ์อากาศด้วยคอมพิวเตอร์

เป็นการใช้คอมพิวเตอร์คำนวณการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่เกี่ยวข้อง กับสภาวะของลมฟ้าอากาศ โดยใช้แบบจำลองเชิงตัวเลข (Numerical model) ซึ่งเป็นการจำลองบรรยากาศและพื้นโลก ด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อน ข้อจำกัดของวิธีนี้คือแบบจำลอง ไม่มีรายละเอียดครบถ้วนเหมือนธรรมชาติจริง ในทางปฏิบัติ นักพยากรณ์อากาศมักใช้วิธีการพยากรณ์อากาศหลายวิธีร่วมกันตามความเหมาะสม เพื่อให้ได้ผลการพยากรณ์ที่ถูกต้องแม่นยำที่สุดเท่าที่จะทำได้ แม้ว่าในปัจจุบันการพยากรณ์อากาศจะก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว แต่การพยากรณ์อากาศให้ถูกต้องสมบูรณ์โดยไม่มีความผิดพลาดนั้น เป็นสิ่งที่ไม่อาจกระทำได้ สาเหตุสำคัญสามประการของความผิดพลาดในการพยากรณ์อากาศ ได้แก่ ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่าง ๆ ทางอุตุนิยมวิทยายังไม่สมบูรณ์

บรรยากาศเป็นสิ่งที่ต่อเนื่องและมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา แต่สถานีตรวจอากาศมีจำนวนน้อยและอยู่ห่างกันมาก รวมทั้งทำการตรวจเพียงบางเวลาเท่านั้น เช่น ทุก 3 ชั่วโมง ทำให้ไม่อาจทราบสภาวะที่แท้จริงของบรรยากาศได้ เมื่อไม่ทราบสภาวะอากาศที่กำลังเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะพยากรณ์อากาศให้มีรายละเอียดครบถ้วนถูกต้อง

ธรรมชาติของกระบวนการที่เกิดขึ้นในบรรยากาศ มีความละเอียดอ่อนซับซ้อนอย่างยิ่ง ปรากฏการณ์ซึ่งมีขนาดเล็กหรือเกิดขึ้นในระยะสั้นๆ และไม่อาจตรวจพบได้จากการตรวจอากาศ อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพลมฟ้าอากาศเป็นอย่างมากในระยะเวลาต่อมา ซึ่งจะทำให้ผลการพยากรณ์อากาศผิดพลาดไปได้อย่างมาก สาเหตุประการสุดท้ายนี้เป็นข้อจำกัดอย่างยิ่งในการพยากรณ์อากาศ เพราะเป็นเหตุให้การพยากรณ์อากาศจะมีความถูกต้องลดลงตามระยะเวลา นั่นคือ การพยากรณ์สำหรับช่วงเวลาที่สั้นจะมีความถูกต้องมากกว่าการพยากรณ์สำหรับช่วงเวลาที่นานกว่า การพยากรณ์อากาศบริเวณเขตร้อนของโลก เช่น ประเทศไทย จะยากกว่าการพยากรณ์ในเขตอบอุ่นและเขตหนาวเนื่องจากจากเหตุผลหลัก 3 ประการ ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับอุตุนิยมวิทยาเขตร้อนยังไม่ก้าวหน้าทัดเทียมกับอุตุนิยมวิทยาในเขตละติจูดสูงเพราะการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับอุตุนิยมวิทยาในเขตร้อนมีน้อยกว่ามากสถานีตรวจอากาศในเขตร้อนมีจำนวนน้อยกว่าในเขตอบอุ่นและเขตหนาวทำให้ผลการตรวจอากาศมีน้อยกว่าลมฟ้าอากาศในบริเวณละติจูดสูงส่วนมากเป็นระบบขนาดใหญ่ ซึ่งเกิดจากมวลอากาศที่แตกต่างกันมาพบกัน ทำให้ตรวจพบได้โดยง่าย เช่น ฝนที่เกิดจากแนวปะทะอากาศมีความยาวมากกว่า 1,000 กิโลเมตร ในขณะที่ระบบลมฟ้าอากาศในเขตร้อนส่วนมากมีขนาดเล็ก เพราะไม่ได้เกิดจากความแตกต่างของมวลอากาศ เช่น ฝนที่ตกเป็นบริเวณแคบๆ

ระยะเวลาของการพยากรณ์อากาศ

การพยากรณ์อากาศอาจเป็นการคาดหมายสำหรับช่วงเวลาไม่กี่ชั่วโมงข้างหน้า จนถึงการคาดหมายสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอีกหลายปีจากปัจจุบัน สามารถแบ่งชนิดของการพยากรณ์อากาศตามระยะเวลาที่คาดหมายได้ดังนี้การพยากรณ์ปัจจุบัน (nowcast) หมายถึง การรายงานสภาวะอากาศที่เกิดขึ้นในปัจจุบันและการคาดหมายสภาพลมฟ้าอากาศสำหรับช่วงเวลาไม่เกิน 2 ชั่วโมง

การพยากรณ์ระยะสั้นมาก คือ การพยากรณ์สำหรับช่วงเวลาไม่เกิน 12 ชั่วโมง

การพยากรณ์ระยะสั้น หมายถึง การพยากรณ์สำหรับระยะเวลาเกินกว่า 12 ชั่วโมงขึ้นไปจนถึง 3 วัน

การพยากรณ์อากาศระยะปานกลาง คือ การพยากรณ์สำหรับช่วงเวลาที่เกินกว่า 3 วันขึ้นไปจนถึง 10 วัน

การพยากรณ์ระยะยาว คือ การพยากรณ์สำหรับช่วงเวลาระหว่าง 10 ถึง 30 วัน โดยปกติมักเป็นการพยากรณ์ว่าค่าเฉลี่ยของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาในช่วงเวลานั้น จะแตกต่างไปจากค่าเฉลี่ยทางภูมิอากาศอย่างไร

การพยากรณ์ระยะนาน คือ การพยากรณ์ตั้งแต่ 30 วัน จนถึง 2 ปี ซึ่งยังแบ่งย่อยออกเป็น 3 ชนิด คือ การคาดหมายรายเดือน คือ การคาดหมายว่าค่าเฉลี่ยของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาในช่วงนั้น จะเบี่ยงเบนไปจากค่าเฉลี่ยทางภูมิกาศอย่างไร การคาดหมายรายสามเดือน คือ การคาดหมายค่าว่าเฉลี่ยของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาในช่วงนั้น จะเบี่ยงเบนไปจากค่าเฉลี่ยทางภูมิอากาศอย่างไร การคาดหมายรายฤดู คือ การพยากรณ์ค่าเฉลี่ยของฤดูนั้นว่าจะแตกต่างไปจากค่าเฉลี่ยทางภูมิอากาศอย่างไร

การพยากรณ์ภูมิอากาศ คือ การพยากรณ์สำหรับช่วงเวลามากกว่า 2 ปีขึ้นไป โดยแบ่งเป็น การพยากรณ์การผันแปรของภูมิอากาศ คือ การพยากรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการผันแปรไปจากค่าปกติเป็นรายปีจนถึงหลายสิบปี การพยากรณ์ภูมิอากาศ คือ การพยากรณ์สภาพภูมิอากาศในอนาคตโดยพิจารณาทั้ง สาเหตุจากธรรมชาติและจากการกระทำของมนุษย์

การตรวจอากาศ

ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาที่ตรวจวัดเพื่อการพยากรณ์อากาศ ได้แก่ ตัวแปรที่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับลักษณะอากาศที่เกิดขึ้นในแต่ละวัน ซึ่งสถานีอุตุนิยมวิทยาแต่ละแห่งจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ทำการตรวจวัด ดังนี้ 1. ความกดอากาศ ตรวจวัดด้วยบารอมิเตอร์ (Barometer)2. ลม ตรวจวัดด้วยเครื่องวัดทิศทางลม (Wind vane) และเครื่องวัดความเร็วลม (Anemometer) 3. อุณหภูมิอากาศ ตรวจวัดด้วยเทอร์มอมิเตอร์ชนิดสูงสุดต่ำสุด (Max-min thermometer)4. ความชื้นสัมพัทธ์ ตรวจวัดด้วยไฮโกรมิเตอร์ชนิดกระเปาะเปียกกระเปาะแห้ง (Wet dry bulb hygrometer) 5. ชนิดและปริมาณเมฆที่ปกคลุมท้องฟ้า ตรวจวัดด้วยสายตา เรดาร์ และดาวเทียม 6. หยาดน้ำฟ้า ตรวจวัดด้วยอุปกรณ์วัดปริมาณน้ำฝน 7. ทัศนวิสัย ตรวจวัดด้วยสายตา

เครื่องมือที่ใช้ในระบบการพยากรณ์อากาศสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ๆ ได้ดังนี้

เครื่องมือตรวจอากาศผิวพื้น
สถานีอุตุนิยมวิทยาแต่ละแห่งจะติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดอากาศผิวพื้นตามที่กล่าวมาแล้วข้างต้น โดยจะทำการตรวจวัดอากาศตามเวลาที่กำหนดไว้ในแต่ละวัน ซึ่งจะมีเวลาหลักของการตรวจวัด คือ 07.00 น. (00.00 UTC) และเวลา 19.00 น. (12.00 UTC) โดยในระหว่างเวลาหลักเหล่านี้ อาจมีการตรวจวัดเพิ่มเติมได้ตามที่กำหนดไว้เพื่อความเหมาะสม
เครื่องมือตรวจอากาศชั้นบน
เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของลักษณะอากาศบนพื้นผิว มีความเกี่ยวพันกับการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศชั้นบนของโทรโพสเฟียร์ โดยใช้บอลลูนติดตั้งอุปกรณ์ตรวจอากาศซึ่งได้กล่าวมาแล้วในเบื้องต้น และข้อมูลซึ่งรายงานโดยนักบิน ได้แก่ ทัศนวิสัย อุณหภูมิ ทิศทางและความเร็วลม ปริมาณและชนิดเมฆ
เครื่องมือตรวจอากาศพิเศษ
เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับตรวจวัดปรากฏการณ์หรือลักษณะอากาศที่เกิดขึ้นเพื่อช่วยเสริมในการวิเคราะห์พยากรณ์อากาศ ได้แก่ เรดาร์ตรวจอากาศ และดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

ทั้งนี้ ข้อมูลที่ได้จากเครื่องมือตรวจอากาศทั้งบนพื้นดิน พื้นน้ำ ในอากาศและอวกาศ จะถูกนำมาใช้ประโยชน์ร่วมกันในการพยากรณ์อากาศ ในระบบเครือข่าย ดังเช่นในภาพที่ 1

องค์ประกอบของบรรยากาศ

โลกของเราเกิดขึ้นพร้อมๆ กับดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว แก๊สและฝุ่นรวมตัวก่อกำเนิดเป็นดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ โลกในยุคแรกเป็นหินหนืดร้อนถูกกระหน่ำชนด้วยอุกกาบาตขนาดใหญ่ตลอดเวลา องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุหนัก เช่น โลหะ จมตัวลงสู่แก่นกลางของโลก องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุที่เบากว่า เช่น ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นบนเปลือกโลก ส่วนแก๊สต่างๆ แทรกตัวขึ้นมารอยแตกของเปลือกโลกและปล่องภูเขาไฟเกิดเป็นบรรยากาศ โลกยุคแรกปกคลุมด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจน แต่เนื่องจากพื้นผิวโลกร้อนมากประกอบกับอิทธิพลของลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ จึงทำให้ไฮโดรเจนแตกตัวเป็นประจุ (Ion) และหลุดหนีสู่อวกาศ ปริมาณไฮโดรเจนในบรรยากาศจึงลดลง

ต่อมาเปลือกโลกเริ่มเย็นตัวลง ไอน้ำในบรรยากาศควบแน่นเป็นหยดน้ำ น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศลงสู่พื้นผิวโลก ปริมาณของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศจึงลดลง น้ำฝนที่ตกลงมาสะสมและรวมตัวกันกันในแอ่งที่ราบต่ำ กลายเป็นทะเลและมหาสมุทร ประจุต่างๆ ของแร่ธาตุที่สะสมตัวในก้นมหาสมุทรเกิดปฏิสัมพันธ์และวิวัฒนาการกลายเป็นสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตในยุคแรกอาศัยอยู่ใต้มหาสมุทร ดำรงชีวิตโดยใช้พลังงานเคมีและความร้อนจากภูเขาไฟใต้ทะเล จนกระทั่ง 2,000 ล้านปีต่อมา สิ่งมีชีวิตได้วิวัฒนาการให้มีการสังเคราะห์แสง เช่น แพลงตอน สาหร่าย และพืช ดึงคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศและน้ำทะเล มาสร้างน้ำตาลแล้วปล่อยแก๊สออกซิเจนออกมา องค์ประกอบของบรรยากาศโลกจึงเปลี่ยนแปลงไป ออกซิเจนกลายเป็นองค์ประกอบหลักแทนที่คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งถูกตรึงอยู่ในหินปูนและซากสิ่งมีชีวิต บรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกในยุคปัจจุบันประกอบด้วย ไนโตรเจน 78% ออกซิเจน 21% อาร์กอน 0.9% ที่เหลือเป็น ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และแก๊สอื่นๆ จำนวนเล็กน้อย

ไนโตรเจน (N₂) เกิดขึ้นจากการสลายตัวของแร่ธาตุในเปลือกโลก เช่น โปแตสเซียมไนเตรท โซเดียมไนเตรท และเกลือแอมโมเนีย แก๊สไนโตรเจนมีสมบัติไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับสารอื่น แต่เมื่ออะตอมเดี่ยวของมันแยกออกมาจะรวมเข้าเป็นองค์ประกอบของสารอื่น เช่น สารไนเตรท มีบทบาทสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต
ออกซิเจน (O₂) เป็นผลผลิตจากการสังเคราะห์แสงของพืช แพลงตอนพืช และสาหร่ายสีเขียว เป็นแก๊สที่ว่องไวในการทำปฏิกิริยากับสารอื่น และช่วยให้ไฟติด ถ้าปริมาณของออกซิเจนในอากาศมีมากกว่า 35% โลกทั้งดวงจะลุกไหม้ติดไฟ ดังนั้นธรรมชาติจึงวิวัฒนาการสัตว์กินพืชขึ้นมา เพื่อควบคุมปริมาณของแก๊สออกซิเจนในบรรยากาศ
อาร์กอน (Ar) เป็นแก๊สเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น เกิดขึ้นจากการสลายตัว (ซากกัมมันตภาพรังสี) ของธาตุโปแตสเซียมภายในโลก
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) เป็นแก๊สที่มีอยู่ในบรรรยากาศแต่ดั้งเดิม น้ำฝนและพืชตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ลงมาบนพื้นดิน ทำให้ปัจจุบันมีปริมาณอยู่ในบรรยากาศเพียง 0.036% แต่ก็มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเนื่องจาก เป็นแหล่งอาหารของพืชและห่วงลูกโซ่อาหาร และทำให้โลกอบอุ่น

อ่านเพิ่มเติม วิธีลงและติดตั้ง Windows 10 Microsoft Office 365 คืออะไร วิธีการเลือกใช้ฟอนต์ที่ดีในการทำงาน My Hero Academia Jokergame Joker Gamimg pg slot สล็อต slot