April 13, 2020 เครื่องมืออุตุนิยมวิทยา คือ
เครื่องมือที่ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจเช็คข้อมูลอุตุนิยมวิทยาที่ตรวจวัดเพื่อการพยากรณ์อากาศ โดยการตรวจเช็คตัวแปรที่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับลักษณะอากาศที่เกิดขึ้นในแต่ละวัน ซึ่งตัวแปรดังกล่าวมีดังนี้ ความกดอากาศ ทิศทาง และ ความเร็วลม อุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ ชนิดและปริมาณเมฆที่ปกคลุมท้องฟ้า หยาดน้ำฟ้า ทัศนวิสัย และ การตรวจเช็คตัวแปรดังกล่าวนั้นก็จำเป็นต้องใช้เครื่องมือหลากหลายชนิดด้วยกันซึ่งประกอบไปด้วย
เครื่องมืออุตุนิยมวิทยาที่ใช้ในระบบการพยากรณ์อากาศ เครื่องมือที่ใช้ในระบบการพยากรณ์อากาศสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ๆ ได้ดังนี้ เครื่องมือตรวจอากาศผิวพื้น เครื่องมือตรวจอากาศชั้นบน เครื่องมือตรวจอากาศพิเศษ
ในสถานีตรวจอากาศผิวพื้นแต่ละสถานีจะมีสนามอุตุนิยมวิทยา
ซึ่งเป็นที่สำหรับตรวจวัดอากาศผิวพื้น โดยเครื่องมือต่าง ๆ เหล่านี้จะตรวจวัดสารประกอบอุตุนิยมวิทยา ตามเวลาที่กำหนดไว้ในแต่ละวัน ซึ่งจะมีเวลาหลักของการตรวจวัด คือเวลา 0000Z (07.00 น.) และเวลา 1200Z (19.00 น.) โดยในระหว่างเวลาหลักเหล่านี้ อาจมีการตรวจวัดเช่น เครื่องวัดมลพิษทางอากาศ เพิ่มเติมได้ตามที่กำหนดไว้เพื่อความเหมาะสม
เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของลักษณะอากาศ
มีความเกี่ยวพันกับการเปลี่ยนแปลงของสภาวะ สารประกอบอุตุนิยมวิทยาในระดับชั้นบน ซึ่งอยู่นอกเหนือจากผิวพื้นของโลกด้วย ดังนั้น จึงมีความจำเป็นต้องตรวจวัดสารประกอบอุตุนิยมวิทยาในบรรยากาศด้วย โดยเฉพาะในชั้นโทรโพสเฟียร์ ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาที่ตรวจวัด เพื่อการพยากรณ์อากาศที่ตรวจวัด โดยเครื่องมือตรวจอากาศชั้นบนนี้ โดยมากจะเป็นข้อมูลหลักทางอุตุนิยมวิทยา เช่น อุณหภูมิ ความกด ลมและความชื้นอากาศในระดับต่าง ๆ การตรวจวัดข้อมูลเหล่านี้ใช้เครื่องมือหลักที่เรียกว่า Radiosonde และสุดท้าย คือ
เครื่องมือตรวจอากาศพิเศษ เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับตรวจวัดปรากฏการณ์หรือลักษณะอากาศที่เกิดขึ้นเพื่อช่วยเสริมในการวิเคราะห์พยากรณ์อากาศ เครื่องมือตรวจอากาศพิเศษเหล่านี้มีหลายอย่าง อาทิ เรดาร์ตรวจอากาศ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา และเครื่องมือสำหรับตรวจวัดความสูงของคลื่น แสดงภาพถ่ายดาวเทียมแบบต่าง ๆ VI, IR ภาพแสดงตรวจฝนด้วย Radar Post navigationการตรวจอากาศแบบต่างๆ การตรวจอากาศเพื่อให้ได้ข้อมูลต่างๆ ทางอุตุนิยมวิทยา มีการทำเป็นแบบต่างๆ ดังนี้ ๑) การตรวจอากาศบนพื้นดิน ได้จากการตรวจอากาศผิวพื้นตามสถานีตรวจอากาศในเกือบทุกจังหวัด โดยโยงกันเป็นโครงข่าย และมีเกณฑ์ว่า สถานีตรวจอากาศบนพื้นดินแต่ละแห่งไม่ควรอยู่ห่างจากกันเกิน ๑๕๐ กิโลเมตร ทั้งนี้ กรมอุตุนิยมวิทยาได้แบ่งสถานีตรวจอากาศออกเป็น ๔ ภาค รวมทั้งหมด ๑๒๒ สถานี ดังนี้ ภาคเหนือ
๓๐ สถานี สถานีตรวจอากาศแต่ละแห่งจะตรวจวัดค่าความกดอากาศโดยใช้บารอมิเตอร์ชนิดปรอท แต่บางสถานีอาจใช้แอนีรอยด์บารอมิเตอร์ ซึ่งอ่านง่ายกว่า และสะดวกในการพกพาไปในที่ต่างๆ สำหรับการตรวจวัดค่าอุณหภูมิของอากาศนั้น แต่เดิมใช้เทอร์โมมิเตอร์ชนิดปรอท ต่อมาได้พัฒนาไปใช้เทอร์โมมิเตอร์ชนิดโลหะ โดยอาศัยหลักสัมประสิทธิ์การขยายตัวของโลหะ ๒ ชนิดมาเชื่อมเข้าด้วยกัน เมื่อมีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง จะทำให้โลหะที่เชื่อมกันมีลักษณะโค้ง เนื่องจากการขยายตัวที่ไม่เท่ากัน ในปัจจุบัน ยังได้นำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อใช้ในการสั่งงาน พร้อมทั้งบันทึกและส่งผลการตรวจกับระบบตรวจอากาศที่ได้พัฒนาแล้ว เช่น ค่าความกดอากาศที่ได้จากเครื่องตรวจวัดค่าความกดอากาศชนิดแอนีรอยด์บารอมิเตอร์ และค่าอุณหภูมิของอากาศจากเทอร์โมมิเตอร์ชนิดโลหะ เราเรียกการตรวจอากาศระบบนี้ว่า ระบบตรวจอากาศอัตโนมัติ ซึ่งใช้ตามสนามบินต่างๆ และสถานที่กันดาร ๒) การตรวจอากาศในทะเล ระบบอากาศทั่วโลกมีการเชื่อมโยงกันทั้งบนพื้นดิน และพื้นน้ำ ประเทศไทยมีพื้นที่ที่อยู่ติดทะเลเป็นระยะทางประมาณ ๓,๐๐๐ กิโลเมตร และลักษณะอากาศได้รับอิทธิพลจากทะเลค่อนข้างมาก อาทิ ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้พัดพาความชื้นจากทะเลอันดามันเข้ามายังแผ่นดิน ทำให้ฝนตก ดังนั้นการพยากรณ์อากาศจึงจำเป็นต้องใช้ข้อมูลการตรวจอากาศในทะเล ซึ่งมีลักษณะคล้ายข้อมูลตรวจอากาศบนพื้นดิน แต่แตกต่างกันที่ข้อมูลทางทะเลจะมีการรายงานข้อมูลคลื่นและอุณหภูมิน้ำทะเลเพิ่มเข้ามาด้วย การตรวจทางทะเลในอดีต ได้ข้อมูลจากเรือเดินสมุทร (เรืออาสาสมัคร) แต่ปัจจุบันได้ข้อมูลจากทุ่นลอย (buoy) ที่ได้ติดตั้งไว้ รวมทั้งข้อมูลคลื่นและอุณหภูมิผิวน้ำทะเลจากดาวเทียม ซึ่งให้ข้อมูลมากกว่าในอดีต และครอบคลุมพื้นที่มากขึ้น ทุ่นลอยตรวจอากาศ ๓) การตรวจอากาศชั้นบน สถานีตรวจอากาศชั้นบนตั้งอยู่ห่างกันไม่เกิน ๒๕๐ กิโลเมตร โดยกรมอุตุนิยมวิทยามีสถานีตรวจอากาศชั้นบนทั่วประเทศจำนวน ๑๑ สถานี ผลการตรวจจะได้ข้อมูลเกี่ยวกับความกดอากาศ ทิศทางลม ความเร็วลม อุณหภูมิ และความชื้นของอากาศ ที่ระดับความสูงต่างๆ เช่น ๒,๐๐๐ ฟุต ๕,๐๐๐ ฟุต ๑๐,๐๐๐ ฟุต ๑๘,๐๐๐ ฟุต จนถึง ๔๕,๐๐๐ ฟุต ด้วยการหยั่งอากาศ ซึ่งใช้เครื่องวิทยุหยั่งอากาศ (radiosonde) ผูกติดกับบัลลูน ในช่วงเช้าเวลา ๐๗.๐๐ น. และช่วงเย็นเวลา ๑๙.๐๐ น. ปัจจุบันเครื่องบินพาณิชย์ที่ทำการบินระหว่างประเทศได้ทำหน้าที่ตรวจอากาศชั้นบน รวมทั้งได้ข้อมูลจากดาวเทียมเพิ่มขึ้นอีกด้วย เครื่องวิทยุหยั่งอากาศขณะลอยบนท้องฟ้า ๔) การตรวจอากาศด้วยเรดาร์ เป็นข้อมูลเกี่ยวกับฝนที่อธิบายถึงชนิดของฝน เช่น ฝนฟ้าคะนองและฝนจากพายุหมุนเขตร้อน ความรุนแรงของฝน การเคลื่อนตัวของกลุ่มฝน และแนวโน้มความแรงของกลุ่มฝน การตรวจฝนด้วยเรดาร์สามารถทำการตรวจวัดได้ไกล ตามรัศมีทำการของเรดาร์ เช่น ๑๐๐ กิโลเมตร ๒๐๐ กิโลเมตร ๓๐๐ กิโลเมตร ๔๕๐ กิโลเมตร ในปัจจุบันเรดาร์ตรวจอากาศได้พัฒนาให้ใช้ประโยชน์มากขึ้น โดยแบ่งการตรวจออกเป็น ๒ ลักษณะ คือ ๑. ตรวจความเข้มของฝน (intensity mode) ๕) การตรวจอากาศด้วยดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา ข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นข้อมูลเกี่ยวกับเมฆชนิดต่างๆ ในบริเวณที่ห่างไกล ทุรกันดาร และไม่สามารถตั้งสถานีตรวจวัด เช่น บริเวณเทือกเขาสูง ป่า ทะเลทราย มหาสมุทร และเกาะแก่งต่างๆ ดาวเทียมที่ใช้ในการตรวจอากาศใช้ช่วงคลื่นในการถ่ายภาพ ๒ ช่วงคลื่น ประกอบด้วยช่วงคลื่นที่ตามองเห็น และช่วงคลื่นความร้อน (infrared)
เนื่องจากอากาศไม่มีพรมแดนจำกัดการเคลื่อนที่จากประเทศหนึ่งไปยังอีกประเทศหนึ่ง ดังนั้นแต่ละประเทศจึงต้องอาศัยผลการตรวจอากาศจากประเทศใกล้เคียง เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการพยากรณ์อากาศของตน งานอุตุนิยมวิทยาจึงต้องการความร่วมมือระหว่างประเทศอย่างใกล้ชิด การตรวจอากาศของสถานีตรวจอากาศต้องกระทำพร้อมกันตามเวลาที่องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกกำหนด คือ สถานีตรวจอากาศผิวพื้นให้ทำการตรวจอากาศทุกๆ ๓ ชั่วโมง เริ่มตั้งแต่เที่ยงคืนตามเวลาของตำบลกรีนิช ในประเทศอังกฤษ ตามกำหนดเวลาดังนี้ ๐๐๐๐, ๐๓๐๐, ๐๖๐๐, ๐๙๐๐, ๑๒๐๐, ๑๕๐๐, ๑๘๐๐, ๒๑๐๐ UTC (UTC ย่อมาจาก UNIVERSAL TIME COORDINATE) ซึ่งตรงกับเวลาในประเทศไทยคือ ๐๗.๐๐ น. ๑๐.๐๐ น. ๑๓.๐๐ น. ๑๖.๐๐ น. ๑๙.๐๐ น. ๒๒.๐๐ น. ๐๑.๐๐ น. และ ๐๔.๐๐ น. สำหรับการตรวจอากาศชั้นบนจะทำการตรวจทุก ๖ ชั่วโมง คือ เวลา ๐๗.๐๐ น. ๑๓.๐๐ น. ๑๙.๐๐ น. และ ๐๑.๐๐ น. ตามเวลาในประเทศไทย อุปกรณ์ชนิดใดใช้ติดตามบอลลูนตรวจอากาศจะตรวจได้โดยการใช้บัลลูนซึ่งบรรจุด้วยแก๊สไฮโดรเจนหรือฮีเลียม แล้วปล่อยไปในอากาศ โดยใช้ กล้อง THEODOLITE ส่องติดตามการลอยตัวของลูกบัลลูน ส าหรับกลางคืนจะติดดวงไฟดวงเล็กขึ้นไปด้วย การติดตามจะอ่านมุมภาคทิศ < Azimuth> และมุมจะตั้งฉากกับกล้อง THEODOLIT โดยอ่านทุกๆ 1 นาที เมื่อน ามาค านวณจะได้ค่าของทิศทาง และความเร็วลมในระบบ ...
เครื่องมือชนิดใดที่ใช้พยากรณ์อากาศได้อย่างแม่นยํา1. ความกดอากาศ ตรวจวัดด้วยบารอมิเตอร์ (Barometer) 2. ลม ตรวจวัดด้วยเครื่องวัดทิศทางลม (Wind vane) และเครื่องวัดความเร็วลม (Anemometer) 3. อุณหภูมิอากาศ ตรวจวัดด้วยเทอร์มอมิเตอร์ชนิดสูงสุดต่ำสุด (Max-min thermometer) 4. ความชื้นสัมพัทธ์ ตรวจวัดด้วยไฮโกรมิเตอร์ชนิดกระเปาะเปียกกระเปาะแห้ง (Wet dry bulb hygrometer)
การพยากรณ์อากาศใช้เครื่องมือชนิดใดในการเก็บข้อมูลการตรวจสภาพอากาศ จะอาศัยเครื่องมือหลายๆ อย่างประกอบกัน ได้แก่ - Thermometer - Hygrometer - Rain gauge - Wind vane - Anemometer -เรดาร์ตรวจอากาศ -บัลลูนตรวจอากาศ -ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา …
ข้อใดต่อไปนี้เป็น Tool ในการตรวจวัดอากาศชั้นบนเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจอากาศผิวพื้น-การบินและชั้นบนแบบทั่วไป เตรื่องมือตรวจอากาศผิวพื้น บาโรมิเมตร (Barometer) เครื่องมือที่ใช้วัดความกดอากาศคือ " บาโรมิเตอร์ " (Barometer)
|