อนุภาคน้ำในอากาศ (Hydrometeors) หมายถึง ปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาที่เกี่ยวข้องกับน้ำในบรรยากาศโลก ไม่ว่าจะเป็นในรูปของเหลว ของแข็ง หรือสถานะผสม ปรากฏการณ์เหล่านี้ครอบคลุมทั้งน้ำที่ลอยอยู่ในอากาศ เช่น หมอก และน้ำที่ตกลงสู่พื้นในรูปของฝน หิมะ หรือลูกเห็บ รวมถึงน้ำที่ตกผลึกบนพื้นผิวอย่างน้ำค้างแข็ง หรือรัศมีน้ำแข็ง อนุภาคน้ำในอากาศเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรของน้ำ ซึ่งส่งผลต่อภูมิอากาศ สิ่งแวดล้อม และกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเกษตร การคมนาคม และการพยากรณ์อากาศ

เพิ่มเติม : วัฏจักรของน้ำ (Water Cycle)

1. หยาดน้ำฟ้า (Precipitation)

หยาดน้ำฟ้า (Precipitation) หมายถึง น้ำในบรรยากาศที่ตกลงสู่พื้นโลกในรูปแบบต่าง ๆ โดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดัน และกระบวนการในชั้นบรรยากาศ น้ำฟ้าอาจปรากฏในรูปของเหลวหรือของแข็ง ซึ่งทั้งสองรูปแบบมีผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมและการดำรงชีวิตของมนุษย์

1.1. ฝน (rain) เป็นหยาดน้ำฟ้าที่พบได้ทั่วไปที่สุดในโลก ฝนเกิดขึ้นเมื่อไอน้ำในอากาศควบแน่นเป็นหยดน้ำเล็ก ๆ ภายในก้อนเมฆ กระแสลมในก้อนเมฆจะพาหยดน้ำขึ้นไปในชั้นบรรยากาศที่เย็นกว่า ทำให้หยดน้ำรวมตัวกันจนมีขนาดใหญ่และหนักพอที่จะตกลงมาสู่พื้นดิน ฝนมีบทบาทสำคัญในการเติมเต็มแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น แม่น้ำ ทะเลสาบ และแหล่งน้ำใต้ดิน รวมถึงเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชผล แต่หากมีปริมาณมากเกินไปอาจทำให้เกิดน้ำท่วมฉับพลัน ประเภทของฝน ได้แก่ ฝนปรอย (Drizzle) เกิดจากหยดน้ำขนาดเล็กที่ตกลงมาเบา ๆ มีขนาดเล็กกว่า 0.5 มิลลิเมตร ฝนตกหนัก (Heavy Rain) มีปริมาณน้ำฝนมาก มักเกิดร่วมกับพายุฝนฟ้าคะนองหรือพายุโซนร้อน

เพิ่มเติม : หยาดน้ำฟ้า ไม่ได้มีแค่ฝนกับหิมะ

1.2. หิมะ (snow) เกิดจากไอน้ำในชั้นบรรยากาศที่เย็นจัดจนตกผลึกกลายเป็นน้ำแข็ง เกล็ดหิมะที่ก่อตัวแต่ละเกล็ดมีลักษณะเฉพาะและซับซ้อน เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิและความชื้น หิมะมีผลกระทบอย่างมากต่อระบบนิเวศในพื้นที่หนาว เช่น การสร้างชั้นน้ำแข็งที่สะสมบนภูเขาสูง ซึ่งจะละลายและปล่อยน้ำเข้าสู่แหล่งน้ำธรรมชาติในฤดูใบไม้ผลิ

1.3. ลูกเห็บ (hail) คือ ก้อนน้ำแข็งที่เกิดในพายุฝนฟ้าคะนอง โดยหยดน้ำถูกกระแสลมพัดขึ้นไปยังชั้นอากาศเย็นจัดจนหยดน้ำแข็งตัว กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ทำให้ลูกเห็บมีชั้นน้ำแข็งซ้อนกัน ลูกเห็บมีขนาดตั้งแต่เม็ดเล็ก ๆ จนถึงขนาดใหญ่เท่าลูกเทนนิส ซึ่งสามารถสร้างความเสียหายต่อพืชผล อาคาร และยานพาหนะได้

1.4. ฝนเยือกแข็ง (Freezing Rain) เกิดจากหยดน้ำฝนที่ตกลงมาถึงพื้นในสถานะของเหลว แต่แข็งตัวในทันทีเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวที่เย็นจัด เช่น ถนนหรือสายไฟ กระบวนการนี้สร้างสภาพแวดล้อมที่อันตราย เช่น การลื่นไถลของรถยนต์ และการที่น้ำแข็งถ่วงสายไฟจนทำให้เกิดไฟดับ

1.5. เกล็ดน้ำฝน (Sleet) เป็นการตกของน้ำฟ้าที่ประกอบด้วยหยดน้ำฝนที่แข็งตัวในระหว่างการตกผ่านชั้นอากาศที่เย็นจัดใกล้พื้น เกล็ดน้ำฝนน้ำแข็งมักมีลักษณะโปร่งใสและกระเด้งเมื่อกระทบพื้นผิว ทำให้พื้นผิวถนนและทางเดินลื่น เป็นอันตรายต่อการเดินทาง

2. อนุภาคน้ำในรูปก้อนเมฆ (Cloud-Based Hydrometeors)

เมฆ (cloud) เป็นตัวแทนที่ชัดเจนของ อนุภาคน้ำในอากาศ (Hydrometeors) โดยเกิดจากอนุภาคน้ำหรือผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กที่แขวนลอยอยู่ในอากาศ การก่อตัวของก้อนเมฆมีบทบาทสำคัญต่อการพยากรณ์อากาศ และบางครั้งก้อนเมฆยังสามารถกลายเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดใกล้พื้นดิน เช่น

2.1. หมอก (fog) คือ ปรากฏการณ์ที่อนุภาคน้ำขนาดเล็กควบแน่นในอากาศใกล้พื้นดิน ทำให้ทัศนวิสัยลดลงเหลือไม่ถึง 1 กิโลเมตร หมอกเกิดขึ้นในสภาพอากาศที่มีความชื้นสูงและอุณหภูมิเย็น เช่น ในช่วงเช้าหรือพื้นที่ใกล้แหล่งน้ำ หมอกแบ่งออกเป็นหลายประเภท เช่น หมอกแผ่รังสี (Radiation Fog) เกิดในคืนที่อากาศเย็นจัดและไม่มีลม โดยพื้นผิวดินสูญเสียความร้อนอย่างรวดเร็ว หมอกแอดเวกชัน (Advection Fog) เกิดเมื่ออากาศชื้นเคลื่อนที่ผ่านพื้นผิวที่เย็นกว่า ทำให้เกิดการควบแน่น เป็นต้น

2.2. ละอองหมอก (Mist) มีความคล้ายกับหมอก แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่า ทำให้ทัศนวิสัยมากกว่า 1 กิโลเมตร ละอองหมอกมักพบในพื้นที่ใกล้แหล่งน้ำ หรือในช่วงเช้าของวันที่อากาศเย็น มิสต์ช่วยเพิ่มบรรยากาศที่สวยงามโดยไม่มีผลกระทบต่อการเดินทางมากนัก

ละอองหมอก (mist) เป็นหยดน้ำขนาด 0.005 – 0.05 มิลลิเมตร เกิดจาก เมฆสเตรตัส (Stratus) ทำให้เรารู้สึกชื้นเมื่อเดินผ่าน มักพบบนยอดเขสูง หากมองไกลๆ จะพบลักษณะที่เรียกว่า ฟ้าหลัว ซึ่งเกิดจากการที่ในอากาศมีละอองหมอกอยู่หนาแน่น

เพิ่มเติม : เมฆ . หมอก . น้ำค้าง

2.3. เมฆ (could) มีหลายรูปแบบและขนาด ขึ้นอยู่กับกระบวนการก่อตัวและชั้นความสูงในบรรยากาศ เช่น คิวมูลัส (Cumulus) ก้อนเมฆขนาดใหญ่ฟูหนาและมักบ่งบอกถึงสภาพอากาศแจ่มใส สเตรตัส (Stratus) ก้อนเมฆแผ่นบางที่คลุมทั่วท้องฟ้าและมักก่อให้เกิดฝนปรอย ๆ ซีรัส (Cirrus) ก้อนเมฆบางโปร่งใสที่พบในระดับสูงและมักบ่งบอกถึงอากาศที่นิ่งสงบ

3. อนุภาคน้ำในรูปอนุภาค (Aerosol-Based Hydrometeors)

3.1. น้ำค้าง (dew) เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิของพื้นผิวลดต่ำลงจนถึงจุดน้ำค้าง ทำให้ไอน้ำในอากาศควบแน่นเป็นหยดน้ำเล็ก ๆ บนพื้นผิว น้ำค้างเป็นแหล่งน้ำสำคัญในพื้นที่แห้งแล้ง โดยช่วยเพิ่มความชุ่มชื้นให้กับดินและพืชพรรณในช่วงเวลาที่ไม่มีฝนตก

3.2. น้ำค้างแข็ง (frost) เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับน้ำค้าง แต่จะตกผลึกในสภาพอากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง น้ำค้างแข็งมีหลายประเภท เช่น ฟรอสต์เกล็ดขาว (Hoar Frost) มีลักษณะเป็นผลึกน้ำแข็งที่ก่อตัวในลักษณะเหมือนขนนก ฟรอสต์ดำ (Black Frost) เกิดขึ้นโดยไม่มีผลึกน้ำแข็งให้เห็น แต่จะทำให้พืชแห้งตายเนื่องจากน้ำในเซลล์พืชถูกแช่แข็ง

3.3. ไรม์ (rime) คือ ชั้นน้ำแข็งที่เกิดจากการที่ละอองน้ำเย็นจัดในหมอกหรือมิสต์แข็งตัวเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวที่เย็นจัด โดยไรม์มักเกิดในพื้นที่ที่ลมแรง เช่น ภูเขาสูง

3.4. น้ำแข็งเคลือบ (glaze) คือ ชั้นน้ำแข็งโปร่งใสที่ก่อตัวจากฝนเยือกแข็งซึ่งแข็งตัวเมื่อสัมผัสพื้นผิวที่เย็น น้ำแข็งเคลือบอาจทำให้สายไฟหรือกิ่งไม้หักจากน้ำหนักน้ำแข็งที่สะสม

4. อนุภาคน้ำในรูปของน้ำแข็งและหิมะ (Ice and Snow Hydrometeors)

อนุภาคน้ำในอากาศ (Hydrometeors) ในรูปแบบน้ำแข็งและหิมะมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับกระบวนการเกิดและสภาพอากาศที่ส่งผลต่อการก่อตัว แต่ละประเภทมีผลกระทบเฉพาะต่อสิ่งแวดล้อมและระบบภูมิอากาศ ได้แก่

4.1. ลูกเห็บน้ำแข็ง (Ice Pellets) คือ ก้อนน้ำแข็งขนาดเล็กโปร่งแสงที่มักเด้งเมื่อกระทบพื้นดิน กระบวนการเกิดคล้ายกับ เกล็ดน้ำฝน (Sleet) โดยหยาดน้ำฟ้าจะละลายบางส่วนในชั้นอากาศอุ่น และกลับมาแข็งตัวอีกครั้งเมื่อผ่านชั้นอากาศเย็นใกล้พื้น ลูกเห็บน้ำแข็งมักพบในสภาพอากาศหนาวและเป็นตัวบ่งชี้ถึงชั้นอากาศที่แปรปรวน

4.2. เกล็ดน้ำแข็งเข็ม (Ice Needles) หรือที่รู้จักในชื่อ ฝุ่นเพชร (Diamond Dust) เป็นผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กที่มีลักษณะยาวเรียวและมักก่อตัวในสภาพอากาศที่หนาวจัด น้ำแข็งเข็มมักปรากฏในเขตขั้วโลกหรือพื้นที่สูง และสามารถมองเห็นเป็นประกายแวววาวในแสงแดด เกล็ดน้ำแข็งเข็มช่วยเพิ่มความงดงามให้กับภูมิทัศน์ในพื้นที่หนาวเย็น

4.3. กรอเปิล (Graupel) คือ หิมะที่ถูกเคลือบด้วยหยดน้ำเย็นจัดจนกลายเป็นก้อนน้ำแข็งนุ่มลักษณะเหมือนเม็ดพลาสติก กระบวนการเกิดนี้แตกต่างจากลูกเห็บ โดยกรอเปิลมีเนื้อสัมผัสที่เบาและนุ่มกว่า มักเกิดในฤดูหนาวหรือใน เมฆคิวมูโลนิมบัส (Cumulonimbus) กรอเปิลมักเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงสภาพอากาศที่ไม่เสถียร

5. อนุภาคน้ำในรูปปรากฏการณ์ในบรรยากาศ (Atmospheric Hydrometeors)

อนุภาคน้ำในอากาศ (Hydrometeors) บางประเภทไม่ได้ตกถึงพื้น แต่เกิดขึ้นในบรรยากาศเป็นปรากฏการณ์ชั่วคราว ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของน้ำและแสง

5.1. เวอร์กา (Virga) คือ ปรากฏการณ์ที่น้ำฟ้าตกลงมาจากก้อนเมฆแต่ระเหยไปก่อนที่จะถึงพื้นดิน ปรากฏการณ์นี้มักพบในพื้นที่แห้งแล้งที่อากาศชั้นล่างแห้งจนไม่สามารถรองรับน้ำได้ เวอร์กามักเกี่ยวข้องกับลมกระโชกแรงแบบ ไมโครเบิร์สต์ (Microburst) ที่อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างฉับพลัน

เวอร์กา (virga) หรือ น้ำโปรยฐานเมฆ คือ น้ำที่ตกจากเมฆ อาจเป็นหยดน้ำหรือน้ำแข็ง แต่ตกไม่ถึงพื้น เนื่องจากระเหยหมดไปก่อน

5.2. รุ้งกินน้ำ (Rainbow) คือ ปรากฏการณ์ทางแสงที่เกิดจากการหักเห การสะท้อน และการกระจายของแสงอาทิตย์ในหยดน้ำ ผลลัพธ์ที่ได้คือแถบสีที่จัดเรียงเป็นรูปโค้ง รุ้งกินน้ำสองชั้น (Double Rainbow) ซึ่งมีแถบสีที่สองกลับทิศทางของสี อาจพบได้บ้างแต่เกิดขึ้นได้น้อยกว่า

เพิ่มเติม : พายุฝนฟ้าคะนอง (thunderstorm)

5.3. พระอาทิตย์ทรงกลด (Halo) คือ วงแสงรอบดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ที่เกิดจากการหักเหและสะท้อนของแสงในผลึกน้ำแข็งในชั้นบรรยากาศ มักปรากฏในสภาพอากาศเย็นและรวมถึงปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Sundogs ซึ่งเป็นจุดแสงสว่างขนาบข้างดวงอาทิตย์

6. ผลกระทบจากมนุษย์ต่ออนุภาคน้ำ (Human Impacts on Hydrometeors)

กิจกรรมของมนุษย์มีผลต่อการก่อตัวและพฤติกรรมของ อนุภาคน้ำในอากาศ (Hydrometeors) เช่น การโปรยสารกระตุ้นเมฆ (Cloud Seeding) ที่ใช้สารเคมี เช่น ซิลเวอร์ไอโอไดด์ เพื่อกระตุ้นให้เกิดฝน แม้ว่าจะเป็นประโยชน์ต่อการแก้ปัญหาภัยแล้ง แต่ก็อาจก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การเพิ่มปริมาณฝนในพื้นที่หนึ่งอาจลดปริมาณน้ำในอีกพื้นที่ นอกจากนี้ มลพิษทางอากาศ ยังสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเมฆ ทำให้รูปแบบการตกของน้ำฟ้าเปลี่ยนแปลง และก่อให้เกิดปรากฏการณ์ เช่น ฝนกรด

อนุภาคน้ำในอากาศ (Hydrometeors) มีความหลากหลายและน่าสนใจ ตั้งแต่ปรากฏการณ์ที่เราพบเห็นได้ทั่วไป เช่น ฝนและหิมะ ไปจนถึงปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเฉพาะในบางสภาพแวดล้อม เช่น เวอร์กาและพระอาทิตย์ทรงกลด การทำความเข้าใจปรากฏการณ์เหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญต่อการพยากรณ์อากาศ การจัดการภัยพิบัติ และการตระหนักถึงความซับซ้อนของระบบบรรยากาศโลก ในอนาคต การศึกษาอนุภาคน้ำในอากาศจะช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับบทบาทของมันในระบบภูมิอากาศโลก และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth