ความรู้ด้านอุตุนิยมวิทยา
อุตุนิยมวิทยา
(Meteorology)


อุตุนิยมวิยา คือ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติแขนงหนึ่ง ที่กล่าวถึงเรื่องราวของบรรยากาศ วิชานี้ไม่เพียงแต่จะเกี่ยวข้องทางฟิสิกส์ เคมี และไดนามิกส์ ของบรรยากาศเท่านั้น แต่ยังมีส่วนสัมพันธ์โดยตรงระหว่างบรรยา กาศ กับพื้นโลกและสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไปอีกด้วย
อุตุ แปลว่า ฤดู
นิยม แปลว่า กำหนด
วิทยา แปลว่า วิชาความรู้

อุตุนิยมวิทยา จึงแปลว่า วิชากำหนดฤดู จุดมุ่งหมายของวิชานี้ อยู่ที่การศึกษาให้เข้าใจเรื่องราว ของบรรยากาศ การพยากรณ์อากาศให้เป็นไปโดยสมบูรณ์และถูกต้องแม่นยำ

การตรวจอากาศ
การตรวจอากาศประกอบด้วย การตรวจอากาศผิวพื้น การตรวจอากาศชั้นบน การตรวจอากาศทะเล การตรวจอากาศด้วยเรดาร์ การตรวจอากาศด้วยดาวเทียม และการตรวจด้วยเครื่องมือตรวจอากาศอัตโนมัติข้อมูลจากการตรวจอากาศเฉพาะภาย
ในประเทศอย่างเดียว ไม่เพียงพอที่จะใช้ในการพยากรณ์อากาศ ของประเทศไทย จึงจำเป็นต้องใช้ข้อมูลผลการตรวจอากาศจากนอกประเทศมาประกอบการพยากรณ์อากาศด้ว
หน่วยงานอุตุนิยมวิทยาของทุกประเทศ จะต้องจัดตั้งสถานีตรวจอากาศ ให้ตรงตามหลักวิชาการ ขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก(WMO) ซึ่งกำหนดไว้ให้ สถานีตรวจอากาศผิวพื้น มีระยะห่างกันประมาณ 150 กม. สถานีตรวจอากาศชั้นบน ระยะห่างกันประมาณ 300 กม.ทุกสถานีจะต้องทำการตรวจวัดข้อมูลอุตุนิยมวิทยา ตามเวลาที่กำหนดไว้พร้อมกันทั่วโลก

การตรวจอากาศผิวพื้น
การตรวจอากาศผิวพื้น คือการตรวจธาตุประกอบอุตุนิยมวิทยาต่าง ๆ ในระดับผิวพื้น สูงขึ้นไปจากพื้นดินไม่เกิน 10 เมตร โดยทำการตรวจทุก 3 ชั่วโมง
เวลา 0100,0400,0700,1000,1300,1600,1900,2200

ข้อมูลที่ตรวจวัดมีดังนี้
1. การตรวจวัดอุณหภูมิอากาศ
- อุณหภูมิอากาศ อ่านจากเทอร์โมมิเตอร์ที่ติดตั้งอยู่ภายในเรือนเทอรโมมิเตอร์((Thermometer Screen) ในสนาม อุตุนิยมวิทยา
- อุณหภูมิจุดน้ำค้างและความชื้นสัมพัทธ์ อ่านจากอุณหภูมิตุ้มแห้งและตุ้มเปียก หาผลต่าง ของตุ้มแห้ง
กับตุ้มเปียก แล้วเปิดตาราง หาค่าอุณหภูมิจุดน้ำค้าง และความชื้นสัมพัทธ์
- ตรวจวัดอุณหภูมิสูงสุด อ่านจากเทอร์โมมิเตอร์สูงสุดในตู้สกรีน (เรือนเทอร์โมมิเตอร์) หลังจากดวงอาทิตย์ ลับขอบฟ้าไปแล้ว ซึ่งจะตรงกับเวลาที่ตรวจอากาศผิวพื้น คือ เวลา 1900 น.
- ตรวจวัดอุณหภูมิต่ำสุด อ่านจากเทอร์โมมิเตอร์ต่ำสุด ในตู้สกรีน หลังจากดวงอาทิตย์ เริ่มขึ้นจากขอบฟ้า ซึ่งตรง กับเวลาที่ตรวจอากาศผิวพื้น คือ เวลา 0700 น.
- ตรวจวัดอุณหภูมิต่ำสุดเหนือยอดหญ้า อ่านจากเทอร์โมมิเตอร์ต่ำสุดเหนือยอดหญ้า ซึ่งวางอยู่เหนือยอดหญ้า ที่ตัดสั้น โดยอยู่สูงจากพื้นดินประมาณ 2 นิ้ว
- ตรวจวัดอุณหภูมิใต้ดินระดับต่าง ๆ อ่านจากเทอร์โมมิเตอร์ ที่อยู่ใต้ดินระดับต่าง ๆ (อุตุนิยมวิทยาเพื่อการเกษตร)
นอกจากนี้ยังมีเทอร์โมกราฟ ซึ่งเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิอากาศอัตโนมัติแบบบันทึกกราฟ โดยอาศัยแผ่นโลหะที่มีความไวต่อความร้อน หนาว ของอากาศ ทำให้แผ่นโลหะ มีการยืด หกตัว ตามสภาพอากาศ แล้วต่อแขนกลไกไปยังปากกาขีดลงบนกระดาษกราฟ ที่มีสเกลบอกค่าอุณหภูมิของอากาศ
เกณฑ์อุณหภูมิอากาศ
อากาศร้อนจัด อุณหภูมิตั้งแต่ 40.0 ซํ. ขึ้นไป
อากาศร้อน อุณหภูมิตั้งแต่ 35.0 – 39.9 ซํ.
อากาศค่อนข้างร้อน อุณหภูมิตั้งแต่ 32.0 – 34.9 ซํ.
(เกณฑ์อุณหภูมิสูงสุดประจำวันใช้เฉพาะฤดูร้อน)
อากาศเย็น อุณหภูมิตั้งแต่ 16 – 23 ซํ.
อากาศหนาว อุณหภูมิตั้งแต่ 8 – 16 ซํ.
อากาศหนาวจัด อุณหภูมิต่ำกว่า 8 ซํ.
(เกณฑ์อุณหภูมิต่ำสุดประจำวันใช้เฉพาะฤดูหนาว)

2. การตรวจวัดความกดอากาศ
อ่านจากบาโรมิเตอร์ปรอท ซึ่งเป็นเครื่องวัดความกดอากาศ ภายในบรรจุปรอท ซึ่งมีคุณสมบัติเหมาะสมดีกว่าสารชนิดอื่น เครื่องบาโรมิเตอร์ปรอทต้องติดตั้งภายในอาคาร หรือภายในห้องที่มีสภาพอากาศปกติคือไม่ถูกรบกวนจากแสงแดดความร้อนหรือความเย็นจากเครื่องปรับอากาศ หรือจากความร้อนจากแหล่งอื่น ที่ไม่ได้เกิดจากธรรมชาติ ติดตั้งอยู่ในที่ที่มั่นคง แข็งแรง ไม่ถูกรบกวนจากการสั่นสะเทือน อยู่สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ได้ถูกต้อง มีหน่วยการวัดเป็น มิลลิเมตรปรอท(mm.Hg) , มิลลิบาร์(mbs), นิ้วเมื่ออ่านค่าความกดอากาศได้แล้ว จำเป็นต้องมีการหักแก้ค่าต่าง ๆ ดังนี้
- อุณหภูมิของเครื่อง - อัตราผิดของเครื่อง - อุณหภูมิอากาศ
- ความถ่วงตามละติจูด(ที่ตั้งของสถานี) - ความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางความกดอากาศปกติที่ระดับน้ำทะเลปานกลาง = 760 mm.Hg = 1013.2 mbs.ในช่วงฤดูหนาว ความกดอากาศ ที่เคยวัดได้สูงสุดประมาณ 1025 mbs.
ในช่วงฤดูฝน ความกดอากาศ ที่เคยวัดได้ต่ำสุดประมาณ 988 mbs. และถ้าหากมีพายุหมุนเขตร้อน เคลื่อนตัวผ่านความกดอากาศจะต่ำกว่านี้นอกจากเครื่องบาโรมิเตอร์แล้วยังมีเครื่องวัดความกดอากาศอัตโนมัติแบบบันทึกกราฟ เรียกว่า บาโรกราฟ , ไม่โครบาโรกราฟ, แอนเนอร์รอยด์มิเตอร์, บาโรมิเตอร์แบบตัวเลข เป็นต้น

3. การตรวจวัดลมผิวพื้น
อ่านจากเครื่องวัดลมที่เรียกว่า AEROVANE มีลูกถ้วย 3 ลูกและศรลมที่ติดตั้งอยู่บริเวณที่โล่งแจ้ง ไม่มี อาคารหรือสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่บังลม เครื่องวัดลมสูงจากพื้นดินประมาณ 10 เมตร นอกจากนี้ ยังมีเครื่องวัดลม
แบบกระดกแบบมุนโรไดน์แบบใบพัดหรือแบบตัวเลขเกณฑ์ความเร็วลมของพายุหมุนเขตร้อน(TROPICAL CYCLONE)
พายุไต้ฝุ่น (TYPHOON) ความเร็วลมสูงสุดใกล้ศูนย์กลาง ตั้งแต่ 64 นอตขึ้นไป (118 กม./ชม.)
พายุโซนร้อน (TROPICAL STORM) ความเร็วลมสูงสุดใกล้ศูนย์กลาง 34-63 นอต (63-117 กม./ชม.)
พายุดีเปรสชั่น (DEPRESSION) ความเร็วลมสูงสุดใกล้ศูนย์กลาง ไม่เกิน 33 นอต (63 กม./ชม.)

4. การตรวจวัดฝน
เครื่องวัดฝน ต้องติดตั้งในที่โล่งแจ้ง ระยะห่างของเครื่องวัดต้องอยู่ห่างจากสิ่งกีดขวาง แวดล้อมอย่างน้อย สองเท่า ของความสูงของสิ่งนั้น ถังวัดฝนส่วนใหญ่มักนิยมปากถังที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8 นิ้ว สูงจากพื้นดิน 1 เมตร มีกรวยรับน้ำฝนเพื่อให้ไหลรวมลงสู่ถังเก็บด้านใน เพื่อป้องกันการระเหยของน้ำฝน การวัดน้ำฝนเพียงแต่นำน้ำฝนที่อยู่ในถังรองด้านในเทลงใส่กระบอกแก้วตวงวัดฝน แล้วอ่านสเกลที่อยู่ด้านข้างกระบอกแก้ว มีหน่วยเป็น มิลลิเมตร หรือ นิ้ว(25.4 มม.= 1 นิ้ว) ฝนที่วัดได้เป็นความสูง(ความหนา)ของน้ำฝนจากพื้นดินโดยคิดเสียว่าน้ำฝนนั้นไม่มีการระเหยหรือไหลซึมลงสู่ดินนอกจากนี้ยังมีเครื่องวัดฝนแบบบันทึกกราฟอัตโนมัติ (แบบไซฟอน) เครื่องวัดฝนแบบกระดก เครื่องวัดฝนแบบชั่งน้ำหนัก
เกณฑ์ปริมาณฝนในช่วงเวลา 24 ชั่วโมง
ปริมาณฝน 0.1 – 10.0 มม. หมายถึง ฝนเล็กน้อย
ปริมาณฝน 10.1 – 35.0 มม. หมายถึง ฝนปานกลาง
ปริมาณฝน 35.1 – 90.0 มม. หมายถึง ฝนหนัก
ปริมาณฝน 90.1 มม. ขึ้นไป หมายถึง ฝนหนักมาก

เกณฑ์ความแรงของฝนในช่วงเวลา 1 ชั่วโมง
ปริมาณฝน 0.1 – 5.0 มม. หมายถึง ฝนตกเบา
ปริมาณฝน 5.1 – 25.0 มม. หมายถึง ฝนตกปานกลาง
ปริมาณฝน 25.1 – 50.0 มม.หมายถึง ฝนตกหนัก
ปริมาณฝน 50.0 มม. ขึ้นไป หมายถึง ฝนตกหนักมาก

ความหมายการพยากรณ์พื้นที่ที่จะมีฝนตก
ฝนบางพื้นที่ หมายถึง มีฝนตกไม่เกิน 20 % ของพื้นที่
ฝนกระจายเป็นแห่ง ๆ หมายถึง มีฝนตก 20-40 % ของพื้นที่
ฝนกระจาย หมายถึง มีฝนตก 40-60 % ของพื้นที่
ฝนเกือบทั่วไป หมายถึง มีฝนตก 60-80 % ของพื้นที่
ฝนทั่วไป หมายถึง มีฝน มากกว่า 80 % ของพื้นที่ขึ้นไป

5.การตรวจวัดเมฆ
การตรวจวัดเมฆ ทำการตรวจวัดด้วยสายตา ผู้ตรวจหันหน้าไปทางทิศใดทิศหนึ่ง แล้วตรวจดู
ชนิด และความสูงของเมฆ ชั้นของเมฆ(ชั้นต่ำ-ชั้นกลาง-ชั้นสูง) จำนวนของเมฆ โดยแบ่งท้องฟ้าด้านที่สังเกตุ ออกเป็น 5 ส่วน หลังจากนั้นหันหลังกลับ ตรวจดูเมฆตามแบบเดิม แล้วแบ่งท้องฟ้าด้านที่สังเกตุออกเป็น 5 ส่วน ดังนั้น จากการตรวจชนิด และ จำนวนของเมฆ ทั้งท้องฟ้าจะได้ 10 ส่วน
การรายงานชนิด – จำนวนของเมฆ จึงรายงานเป็น ส่วน/10 ส่วน เช่น
ท้องฟ้าแจ่มใส (Fine) ไม่มีเมฆหรือมีแต่น้อยกว่า 1 / 10
ท้องฟ้าโปร่ง (Fair) จำนวนเมฆ 1-3 / 10
เมฆบางส่วน (Partly Cloudy Sky) จำนวนเมฆ 4-5 / 10
เมฆเป็นส่วนมาก (Cloudy Sky) จำนวนเมฆ 6-8 / 10
เมฆมาก (Very Cloudy Sky) จำนวนเมฆ 9 /10
เมฆเต็มท้องฟ้า (Overcast Sky) จำนวนเมฆ 10 /10
นอกจากนี้ยังมีเครื่องวัดความสูงของฐานเมฆ เช่น บอลลูน ไฟฉายส่อง กล้องวัดระยะทาง
เครื่องวัดความสูงฐานเมฆ

6.การตรวจวัดทัศนวิสัย
ผู้ตรวจจะอาศัยเป้าหมายที่สำคัญ ในการมองเห็นในแนวระดับ(แนวราบ) โดยสังเกตุจาก อาคารสิ่งก่อสร้าง สภาพภูมิประเทศตามธรรมชาติ เช่น ภูเขา ต้นไม้ แหล่งน้ำ ซึ่งเป้าหมายที่สังเกตุนั้น ได้ทำการวัดระยะห่างด้วยกล้องวัดระยะทางไว้แล้ว ทำให้ทราบระยะห่างที่แน่นอน มีหน่วยวัดเป็น เมตร หรือ กิโลเมตร ตัวอย่างการตรวจวัดทัศนวิสัย ของสถานีอุตุนิยมวิทยาสกลนคร ทางทิศตะวันตก มีเทือกเขาภูพานห่างจากสถานีตรวจวัดประมาณ 8 กม. หากผู้ตรวจมองเห็นเทือกเขาชัดเจน จะรายงานทัศนวิสัย 8-10 กม. แต่ถ้าหากเห็นภูเขาเลือนรางไม่ชัดเจน เนื่องจากมีฝนตก ควันไฟ ฯลฯ รายงานการมองเห็น 5-7 กม. ถ้าหากไม่เห็นเทือกเขา ให้ใช้เป้าหมายที่อยู่ใกล้เข้ามา เป็นตัวกำหนดระยะทาง เป็นต้นทัศนวิสัยการมองเห็นในแนวนอน 10 กม. ขึ้นไป = ทัศนวิสัยดีมาก
ทัศนวิสัย 5-10 กม. = ทัศนวิสัยไม่ดี
ทัศนวิสัย 1-5 กม. = ทัศนวิสัยเลว เป็นอุปสรรคต่อการบิน
ทัศนวิสัย ต่ำกว่า 1 กม. = เครื่องบินไม่สามารถทำการขึ้นลงได้
เป็นอุปสรรคต่อการจราจรทางบกทางน้ำ

7.การตรวจวัดความยาวนานของแสงแดด
ใช้เครื่องวัดแสงแดดแบบลูกแก้ว ซึ่งลูกแก้วทรงกลม จะรวมแสงแดดให้เป็นจุดโฟกัส จนเกิดความร้อน เผาไหม้ที่แผ่นกระดาษกราฟ ซึ่งมีคุณสมบัติไวต่อความร้อน และทนน้ำ โดยที่กระดาษกราฟมีสเกล บอกระยะเวลาเป็นชั่วโมง ดังนั้น การติดตั้งต้องติดตั่งให้แกนกลางของเครื่อง ชี้ไปทางทิศเหนือ เพื่อให้กระดาษกราฟ ที่รองรับจุดโฟกัสของแสงแดด อยู่ในแนวตะวันออก – ตะวันตก ตามเส้นทางโคจรของดวงอาทิตย์หน่วยที่วัด เป็น ชั่วโมง

8.เครื่องวัดรังสีจากดวงอาทิตย์
- ไพราโนมิเตอร์ (PYRANOMETER) ใช้วัดรังสีจากดวงอาทิตย์ ทั้งโดยตรงและจากท้องฟ้า
- ไพฮีโอมิเตอร์ (PYRHELIOMETER) วัดรังสีจากดวงอาทิตย์โดยตรง
- ไพจีโอมิเตอร์ (PYRGEOMETER)
- ไพเรดิโอมิเตอร์ (PYRRADIOMETER)
- เนทเรดิโอมิเตอร์ (NETRADIOMETER) วัดรังสีจากท้องฟ้า และรังสีสะท้อนจากพื้นดิน
- เอทติโนมิเตอร์ (ACTINOMETER)

9.การตรวจวัดการระเหยของน้ำ

ปกติ นิยมใช้เครื่องวัดการระเหยแบบถาด(EVAPORATION PAN) ซึ่งประกอบด้วย
- ถาดวัดน้ำระเหยรูปทรงกลม ลึก 10 นิ้ว ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางปากถาด 48 นิ้ว ทำด้วยสแตนเลส ตัวถาดตั้งอยู่บนฐานไม้รองรับ ซึ่งตั้งอยู่บนผิวดิน
- ตะขอวัดน้ำระเหย (MICROMETER HOOK GAUGE
- ที่รองรับตะขอวัดน้ำ(บ่อน้ำนิ่ง)(STILLING WELL)
- เทอร์โมมิเตอร์ลอยน้ำ(วัดอุณหภูมิของน้ำ)
- เครื่องวัดลมเหนือถาดน้ำระเหย(ANEMOMETER) เพื่อใช้ประกอบการหาอัตราน้ำระเหย <>การตรวจวัดจะตรวจในช่วงเวลาเช้าทุกวัน ซึ่งตรงกับเวลา 0700 น. โดยทำการปรับระดับตะขอวัดน้ำ ให้ปลายแหลมของตะขอ สัมผัสกับผิวน้ำพอดี
<>ค่าที่อ่านได้วันนี้ ลบ ออกจากค่าที่อ่านได้เมื่อวานนี้ = ปริมาณน้ำระเหย (ลบ.ซม.)ใน 24 ชม.
<>อ่านตัวเลขของเครื่องวัดลมเหนือถาดน้ำระเหยวันนี้ ลบ ออกจากค่าที่อ่านได้เมื่อวานนี้ = ความเร็วลมใน 24 ชม.
ความเร็วลมเฉลี่ยที่ได้นำไปประกอบ เป็นตัวแปรการระเหยของน้ำ
<> อ่านอุณหภูมิสูงสุด , อุณหภูมิต่ำสุดของน้ำ จดบันทึกเพื่อใช้ประกอบ เป็นตัวแปรการระเหย ของน้ำ
นอกกจากนี้ ยังมีเครื่องวัดน้ำระเหยแบบ พิเช่ (PICHE’ EVAPORIMETER) มีลักษณะเป็นหลอดแก้วขนาดเล็ก มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.6 นิ้ว ยาวประมาณ 9 นิ้ว ปลายข้างหนึ่งเปิด เพื่อไว้เติมน้ำสะอาดแล้วใช้กระดาษกรองกลม ๆ แผ่นบาง ๆ มีขนาดจำกัด ปิดไว้โดยมีเหล็กสปริงหนีบกดไว้ปิดแนบกับปลายด้านที่เปิด ส่วนอีกด้านหนึ่งปิดสนิท มีตะขอไว้สำหรับแขวน เครื่องวัดน้ำแบบพิเช่ นี้มีความไวต่อลมมาก จึงต้องติดตั้งไว้ใน เรือนเทอร์โมมิเตอร์

10.การตรวจลักษณะลมฟ้าอากาศ(ปรากฏการณ์ธรรมชาติ)

ผู้ตรวจต้องสังเกตุปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แล้วรายงานเป็นรหัสสากล ตามที่กำหนดไว้
ได้แก่ ฝน หิมะ ลูกเห็บ พายุทราย ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าหลัวชื้น ฟ้าหลัวแห้ง ฝุ่น ควันไฟ หมอก รุ้งกินน้ำ อาทิตย์ทรงกลด พระจันทร์ทรงกลด วงแสง ลมงวงช้าง เป็นต้น
สัญลักษณ์ปรากฏการณ์ธรรมชาติมี 100 รหัส ตามรูป

ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่นี่