การหมุนเวียนของอากาศแบบเซลล์เดียว

การหมุนเวียนของบรรยากาศ

ธรรมดาอากาศย่อมเคลื่อนตัวอยู่เสมอ การเคลื่อนตัวของอากาศก็คือลมซึ่งพัดตามแนวนอนนั่นเอง แต่ตามความจริงแล้ว อากาศเคลื่อนตัวทั้งแนวนอนและแนวตั้ง ลมทางแนวนอนมักจะมีอัตราเร็วมากกว่าตามแนวตั้งมาก ลมตามแนวนอนอาจจะพัดตั้งแต่ ๕ กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถึง ๓๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง เช่น ลมในพายุทอร์นาโด หรือพายุไต้ฝุ่น อาจจะมีความเร็ว ๒๐๐ ถึง ๖๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความเร็วของลมเฉลี่ยในบริเวณหนึ่ง อาจจะอยู่ในขนาด ๑๕ ถึง ๒๕ กิโลเมตรต่อชั่วโมง แต่ในบางบริเวณ เช่น แถวประเทศนิวซีแลนด์ในซีกโลกใต้ซึ่งอยู่ระหว่างละติจูด ๔๐ ถึง ๕๐ องศาใต้ ลมตะวันตกมักจะพัดแรงอยู่ในขนาด ๖๐ ถึง ๘๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมงเสมอ นอกจากนี้แล้วในกระแสลมกรด (jetstream) ซึ่งอยู่ในระดับสูงประมาณ ๙ ถึง ๑๐ กิโลเมตรจากพื้นดิน ลมอาจจะแรงได้ ๒๐๐ ถึง ๔๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง

ตามธรรมดาแล้ว อากาศในบริเวณที่มีความกดสูง ย่อมเคลื่อนตัวไปยังบริเวณที่มี ความกดอากาศต่ำ รูปร่างของความกดอากาศ มีลักษณะคล้ายๆ กับรูปร่างาของภูเขาและเหว มีทั้งบริเวณความกดอากาศสูง และบริเวณความกดอากาศต่ำ เส้นที่ลากตามจุด ต่างๆ ซึ่งมีความกดอากาศเท่ากัน เรียกว่าเส้นไอโซบาร์ (isobar) และเส้นที่ลากตามจุดต่างๆ ซึ่งมีอุณหภูมิเท่ากัน เรียกว่า เส้นไอโซเทอร์ม (isotherm) และความแตกต่างของ ความกดอากาศหารด้วยระยะทางที่ใกล้ที่สุดระหว่างเส้นไอโซบาร์ เรียกว่า เกรเดียนต์ของ ความกดหรือความชันของความกด (pressure gradient)

มวลอากาศร้อน ซึ่งมีความแน่นน้อยกว่าและเบากว่า เคลื่อนตัวทับมวลอากาศเย็นซึ่งมีความแน่นมากกว่า ทำให้เกิดเมฆและฝนได้

ในซีกโลกเหนือ แรงเฉจะทำให้ลมพัดเฉไปทางขวาของทิศเดิม ในซีกโลกใต้ แรงเฉจะทำให้ลมพัดเฉไปทางซ้ายของทิศเดิม

เนื่องจากการพิจารณาแรงเฉนี้ จึงทำให้เรามีหลักเกี่ยวกับการสังเกตบริเวณความกดอากาศต่ำและสูงได้ เรียกว่า กฎของบายส์-บัลลอต (Christoph H.D. Buys-Ballot, ค.ศ. ๑๘๑๗-๑๘๙๐ ชาวฮอลันดา นักอุตุนิยมวิทยา) ซึ่งเขาเป็นผู้ค้นคิดกฎอันนี้ขึ้น คือ

• เมื่อเราหันหน้าไปตามทิศที่ลมพัดในซีกโลกเหนือ บริเวณความกดอากาศต่ำจะอยู่ทางซ้ายมือ และบริเวณความกดอากาศสูง จะอยู่ทางขวามือของเรา หรือ
• เมื่อเราหันหน้าไปตามทิศที่ลมพัดในซีกโลกใต้ บริเวณความกดอากาศต่ำจะอยู่ทางขวามือ และบริเวณความกดอากาศสูง จะอยู่ทางซ้ายมือของเรา

   ได้กล่าวมาแล้วว่า กระแสลมแนวตั้งมีความเร็วน้อยกว่ากระแสลมแนวนอนมาก โดยปกติแล้วจะน้อยกว่ากัน ๑๐ เท่า แต่กระแสลมแนวตั้ง ก็มีความสำคัญมาก เพราะเป็น ปัจจัยสำคัญยิ่งอย่างหนึ่งที่ทำให้เกิดเมฆและฝน

ในตอนบ่าย พื้นดินถูกรังสีจากดวงอาทิตย์เผาให้ร้อนขึ้น ทำให้ความแน่นของอากาศ มีน้อย และอากาศจะลอยตัวขึ้น อากาศซึ่งลอยตัวขึ้นนี้จะขยายตัวและเย็นลง ไอน้ำใน อากาศก็จะกลั่นตัวกลายเป็นเมฆ ซึ่งในลักษณะนี้ เรามักจะเห็นเมฆพายุฟ้าคะนองในตอนบ่ายบ่อยๆ ฉะนั้นเราจึงพอจะกล่าวโดยทั่วไปได้ว่า อากาศร้อนจะลอยตัวขึ้น (convection) อากาศเย็นมักจะเคลื่อนลงต่ำ (จมลง subsidence) การลอยตัวขึ้นของมวลอากาศ ซึ่ง เกิดจากความร้อนแตกต่างกัน ภาษาอังกฤษเรียกว่า thermal convection และเมฆซึ่งเกิดจากความร้อนนี้มักจะเป็นเมฆที่ก่อตัวทางแนวตั้ง ซึ่งเราเรียกว่า เมฆคิวมูลัส (cumulus) หรือคิวมูโลนิมบัส (cumulonimbus)

การหมุนเวียนอากาศแบบเซลล์เดียวคืออะไร

การหมุนเวียนของอากาศ มีอะไรบ้าง

แฮดลีย์เซลล์มีการหมุนเวียนอย่างไร

การหมุนเวียนของอากาศในแนวราบทำให้เกิดสิ่งใด