สำรวจเรียนรู้

ฤดูกาล (Season) และปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยา

ฤดูกาล (Season) เกิดจากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์โดยที่แกนโลกเอียง 23.5° ซึ่งในฤดูร้อนโลกเอียงขั้วเหนือเข้าหาดวงอาทิตย์ ทำให้ซีกโลกเหนือกลายเป็นฤดูร้อน และซีกโลกใต้กลายเป็นฤดูหนาว หกเดือนต่อมาโลกโคจรไปอยู่อีกด้านหนึ่งของวงโคจร โลกเอียงขั้วใต้เข้าหาดวงอาทิตย์ (แกนโลกเอียง 23.5° คงที่ตลอดปี) ทำให้ซีกโลกใต้กลายเป็นฤดูร้อน และซีกโลกเหนือกลายเป็นฤดูหนาว

แกนโลกเอียง 23.5° ในขณะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ (ที่มา : www.NARIT.or.th)

โดยหากพื้นผิวโลกมีสภาพเป็นเนื้อเดียวเหมือนกันหมด (ทรงกลมที่สมบูรณ์) โลกจะมี 4 ฤดู ได้แก่

  • ฤดูร้อน (Summer) เมื่อโลกหันซีกโลกนั้น เข้าหาดวงอาทิตย์ (กลางวันนานกว่ากลางคืน)
  • ฤดูใบไม้ร่วง (Autumn) เมื่อในแต่ละซีกโลกหันเข้าหาดวงอาทิตย์เท่ากัน (กลางวันนานเท่าๆ กลางคืน)
  • ฤดูหนาว (Winter) เมื่อโลกหันซีกโลกนั้น ออกจากดวงอาทิตย์ (กลางคืนนานกว่ากลางวัน)
  • ฤดูใบไม้ผลิ (Spring) เมื่อในแต่ละซีกโลกหันเข้าหาดวงอาทิตย์เท่ากัน (กลางวันนานเท่าๆ กลางคืน)

แต่เนื่องจากพื้นผิวโลกมีสภาพแตกต่างกันไป เช่น ภูเขา ที่ราบ ทะเล มหาสมุทร ซึ่งส่งอิทธิพลต่อสภาพลมฟ้าอากาศ ประเทศไทยตั้งอยู่บนคาบสมุทรอินโดจีน ระหว่างมหาสมุทรอินเดียกับทะเลจีนใต้ จึงตกอยู่ในอิทธิพลของ ลมมรสุม (Monsoon) ทำให้ประเทศไทยมี 3 ฤดู ประกอบด้วย 1) ฤดูร้อน เดือนมีนาคม-เดือนพฤษภาคม 2) ฤดูฝน เดือนมิถุนายน-เดือนตุลาคม 3) ฤดูหนาว เดือนพฤศจิกายน-เดือนกุมภาพันธ์

แผนที่ภูมิภาคเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้แสดงแนวคิดการเกิดลมมรสุมในแต่ละฤดูกาล

1) ฤดูหนาว

ฤดูหนาว (winter) ซึ่งมีลักษณะเด่นคืออุณหภูมิที่เย็นจัดและระยะเวลาของกลางวันที่สั้นกว่า เกิดขึ้นเมื่อซีกโลกหนึ่งเอียงห่างจากดวงอาทิตย์ มุมที่แสงอาทิตย์ตกกระทบที่ต่ำลงทำให้พลังงานจากแสงอาทิตย์ลดลง ซึ่งนำไปสู่สภาพอากาศที่เย็นลง ฤดูหนาวมักมีปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาที่สำคัญ โดยเฉพาะในพื้นที่เขตอบอุ่นและขั้วโลก ได้แก่

1.1. มวลอากาศเย็นและแนวปะทะ ฤดูหนาวมักถูกครอบงำโดยการเคลื่อนตัวของ มวลอากาศเย็น (cold mass) ซึ่งมักมีต้นกำเนิดจากขั้วโลก มวลอากาศเหล่านี้เมื่อปะทะกับมวลอากาศที่อุ่นกว่า จะก่อให้เกิดแนวปะทะเย็นซึ่งนำมาซึ่งการลดลงของอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ลมแรง และบางครั้งมีหยาดน้ำฟ้าในรูปของหิมะหรือฝน

เพิ่มเติม : รู้จักแนวปะทะอากาศ รู้จักเมฆฝน

แนวประทะมวลอากาศแบบต่างๆ

1.2. หยาดน้ำฟ้า (pecipitation) ในฤดูหนาวมักตกในรูปของหิมะ โดยเฉพาะเมื่ออุณหภูมิในชั้นบรรยากาศต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง พายุหิมะและพายุหิมะรุนแรง (blizzard) เป็นเรื่องปกติในละติจูดสูง ซึ่งสามารถขัดขวางการเดินทางและทำให้เกิดไฟฟ้าดับ การสะสมของหิมะมีทั้งข้อดี เช่น การกักเก็บน้ำไว้สำหรับฤดูใบไม้ผลิ และข้อเสีย เช่น ความเสี่ยงจากหิมะถล่ม

เพิ่มเติม : หยาดน้ำฟ้า ไม่ได้มีแค่ฝนกับหิมะ

(ซ้าย) ฝนน้ำแข็ง (ขวา) เกล็ดน้ำฝน

1.3. โพลาร์ วอร์เท็กซ์ (Polar Vortex) ซึ่งเป็นบริเวณความกดอากาศต่ำและอากาศเย็นรอบขั้วโลก มีบทบาทสำคัญในฤดูหนาว หากวังวนของ ลมกรด (Jet Stream) อ่อนแรง อากาศเย็นจากขั้วโลกอาจเลื่อนลงมายังพื้นที่อบอุ่นกว่า ทำให้เกิดสภาพอากาศหนาวจัด

เพิ่มเติม : สภาพอากาศสุดขั้ว (extreme weather) : คลื่นความร้อน – โพลาร์ วอร์เท็กซ์

(บน) การ์ตูนแสดงกระบวนการเกิดโพลาร์ วอร์เท็กซ์ จากภาพจะเห็นว่า โดยปกติแล้วมวลอากาศเย็นแถบขั้วโลก จะถูกจำกัดบริเวณให้หมุนวนอยู่ในเขตขั้วโลกเท่านั้น โดยการกำกับของ กระแสลมกรดเขตขั้วโลก (polar jet stream) แต่เมื่อกระแสลมกดขั้วโลกเกิดการย่อยตกท้องช้างลงมา ที่ละติจูดต่ำจึงทำให้พื้นที่ด้านล่างหนาวกว่าปกติ (ล่าง) แผนที่สภาพอากาศแสดงปรากฏการณ์โพลาร์วอร์เท็กซ์ ที่เกิดขึ้นบริเวณทางตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา

เพิ่มเติม : 10 เหตุการณ์ หนาวสุดขั้ว ที่เคยเกิดขึ้นกับมนุษย์

(บน) ภาพถ่ายทางดาวเทียมจาก NASA แสดงให้เห็นพื้นที่ประสบภัยจากปรากฏการณ์โพลาร์วอร์เท็กซ์ ถ่ายเมื่อ 3 มกราคม พ.ศ. 2557 (ล่าง) สภาพการณ์ในพื้นที่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา ที่ได้รับผลกระทบจากปรากฏการณ์โพลาร์วอร์เท็กซ์

1.4. ชั้นอุณหภูมิผกผัน (Inversion Layer) ฤดูหนาวมักเกิดปรากฏการณ์ชั้นอุณหภูมิผกผัน ซึ่งชั้นอากาศอุ่นจะปกคลุมอากาศเย็นใกล้ผิวดิน ปรากฏการณ์นี้ทำให้อากาศนิ่ง เพิ่มความเสี่ยงของหมอกและมลพิษทางอากาศ โดยเฉพาะในพื้นที่เมือง

เพิ่มเติม : ชั้นอุณหภูมิผกผัน (Inversion Layer)

ฝุ่น PM2.5 และ inversion layer เสถียรภาพบรรยากาศ (atmospheric stability) ในตอนกลางวัน เมื่ออากาศมีเสถียรภาพต่ำ มลพิษที่ปะปนอยู่ในอากาศลอยตัวสูงขึ้น ผสมกับอากาศโดยรอบ และกระจายตัวเจือจางไป ในขณะที่ในช่วงเวลาตอนกลางคืน เกิด ชั้นอุณหภูมิผกกลับตามแนวดิ่ง (inversion layer) มลพิษที่ปล่อยออกมาถูกกักอยู่ใต้ชั้นอุณหภูมิผกกลับตามแนวดิ่ง เนื่องจากมวลอากาศไม่สามารถลอยขึ้นสูงได้ (ที่มา : https://thewisepilot.com)
การผกผันของอุณหภูมิ: เพดานควันซึ่งเกิดจากการผกผันของอุณหภูมิ เหนือเมืองล็อคคา รอน (Lochcarron) ประเทศสกอตแลนด์ เมื่อปี ค.ศ. 2006

ผลกระทบของฤดูหนาว สภาพอากาศในฤดูหนาวสร้างความท้าทายให้กับกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การขนส่ง การเกษตร และการใช้พลังงาน แต่ก็มีประโยชน์ต่อระบบนิเวศ เช่น การควบคุมประชากรศัตรูพืช และการเติมเต็มแหล่งน้ำจืดผ่านการละลายของหิมะ

2) ฤดูใบไม้ผลิ

ฤดูใบไม้ผลิ (spring) เป็นฤดูแห่งการเปลี่ยนผ่านระหว่างฤดูหนาวและฤดูร้อน การเอียงของแกนโลกที่เปลี่ยนแปลงทำให้ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้นนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในรูปแบบสภาพอากาศอย่างชัดเจน ฤดูนี้มักเกี่ยวข้องกับการฟื้นตัวของธรรมชาติหลังจากการหยุดชะงักในฤดูหนาว

2.1. อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของระยะเวลาของกลางวันและอุณหภูมิที่สูงขึ้นเป็นลักษณะเด่นของฤดูใบไม้ผลิ เมื่อมวลอากาศอุ่นเข้ามาแทนที่มวลอากาศเย็น บรรยากาศจะเริ่มมีความไม่เสถียร ซึ่งก่อให้เกิดปรากฏการณ์อากาศรุนแรง

เพิ่มเติม : การแผ่รังสี ดวงอาทิตย์-โลก

การ์ตูนแสดงกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นบริเวณใกล้ๆ พื้นผิวโลก เมื่อแสงอาทิตย์ส่งผ่านมายังโลก

2.2. กิจกรรมการพาความร้อนและพายุฝนฟ้าคะนอง อากาศใกล้พื้นดินที่ร้อนขึ้นทำให้เกิดกระบวนการพาความร้อน ซึ่งมักนำไปสู่พายุฝนฟ้าคะนอง โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มวลอากาศชื้นปะทะกับมวลอากาศแห้ง พายุฝนฟ้าคะนองเหล่านี้อาจนำฝนตกหนัก ฟ้าผ่า ลูกเห็บ และพายุทอร์นาโด ฤดูใบไม้ผลิเป็นช่วงที่พายุทอร์นาโดเกิดขึ้นบ่อยที่สุดในบางพื้นที่ เช่น ตอนกลางของสหรัฐฯ ซึ่งมีการปะทะกันของมวลอากาศเย็นจากทางเหนือและอากาศอุ่นชื้นจากอ่าวเม็กซิโก

เพิ่มเติม : พายุฝนฟ้าคะนอง (thunderstorm)

แสดงการเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง

เพิ่มเติม : ทอร์นาโด (Tornado)

เพิ่มเติม : 10 พายุทอร์นาโดที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์

ทอร์นาโดกลางทุ่งกว้างในประเทศสหรัฐอเมริกา

2.3. น้ำท่วมและการละลายของหิมะ ในหลายพื้นที่ ฤดูใบไม้ผลิเป็นช่วงเวลาที่มีความเสี่ยงจากน้ำท่วม เนื่องจากการละลายของหิมะในฤดูหนาวและการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำในแม่น้ำ ฝนที่ตกหนักในช่วงนี้สามารถทำให้สถานการณ์น้ำท่วมรุนแรงขึ้น

2.4. กระแสลมกรด (Jet Stream) เริ่มเคลื่อนตัวขึ้นไปทางเหนือในฤดูใบไม้ผลิ ซึ่งมีผลต่อเส้นทางของพายุและทำให้รูปแบบสภาพอากาศเริ่มคงที่มากขึ้น อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้อาจนำไปสู่ช่วงเวลาของสภาพอากาศที่ไม่แน่นอนและแปรปรวน

เพิ่มเติม : ชนิดของ ลม

แนวการเคลื่อนที่ของลมกรดบริเวณต่างๆ

2.5. การฟื้นฟูระบบนิเวศ อุณหภูมิที่อุ่นขึ้นและปริมาณฝนที่เพิ่มขึ้นช่วยให้พืชเริ่มเจริญเติบโต ฤดูใบไม้ผลิถือเป็นจุดเริ่มต้นของฤดูเพาะปลูกในพื้นที่เขตอบอุ่น ซึ่งส่งผลกระทบสำคัญต่อการเกษตรและระบบนิเวศ

3) ฤดูร้อน

ฤดูร้อน (summer) เป็นช่วงที่มีระยะเวลากลางวันที่ยาวนานและอุณหภูมิสูง เกิดจากซีกโลกที่เอียงเข้าหาดวงอาทิตย์โดยตรง ฤดูนี้มีปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาหลายอย่างตั้งแต่คลื่นความร้อนไปจนถึงพายุไซโคลนเขตร้อน

3.1. การเพิ่มขึ้นของพลังงานแสงอาทิตย์ ในฤดูร้อน พลังงานจากแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากทำให้อุณหภูมิผิวโลกสูงขึ้น ซึ่งก่อให้เกิดชั้นบรรยากาศที่เสถียรมากขึ้น สภาพอากาศที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่จึงเป็นปรากฏการณ์ในท้องถิ่น เช่น พายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดในช่วงบ่าย

เพิ่มเติม : การแผ่รังสี ดวงอาทิตย์-โลก

การ์ตูนแสดงกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นบริเวณใกล้ๆ พื้นผิวโลก เมื่อแสงอาทิตย์ส่งผ่านมายังโลก

3.2. คลื่นความร้อน (Heat Wave) เป็นช่วงเวลาที่อุณหภูมิสูงกว่าปกติเป็นเวลานาน เกิดจากระบบความกดอากาศสูงที่ครอบคลุมพื้นที่กว้าง คลื่นความร้อนสามารถทำให้เกิดปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับความร้อน เพิ่มความเสี่ยงของไฟป่า และสร้างความเครียดต่อทรัพยากรพลังงาน

เพิ่มเติม : สภาพอากาศสุดขั้ว (extreme weather) : คลื่นความร้อน – โพลาร์ วอร์เท็กซ์

กระบวนการเกิดคลื่นความร้อนซึ่งสัมพันธ์กับ 1) พฤติกรรมการไหลเวียนของลมกรด (jet stream) และ 2) ความกดอากาศสูง (H) ในพื้นที่

เพิ่มเติม : ปรากฏการณ์ “คลื่นความร้อน” ครั้งสำคัญของโลก

คลื่นความร้อนในยุโรปปี ค.ศ. 2003 (ที่มา : https://news.sky.com)

3.3. พายุหมุนเขตร้อน ฤดูร้อนเป็นช่วงที่เกิด พายุหมุนเขตร้อน (Tropical Cyclone) มากที่สุด พายุเหล่านี้เกิดขึ้นเหนือมหาสมุทรที่อุ่นและมีพลังทำลายล้างสูง เช่น ลมแรง ฝนตกหนัก และคลื่นพายุซัดฝั่ง

เพิ่มเติม : พายุหมุนเขตร้อน

เพิ่มเติม : 10 พายุพายุโซนร้อน ที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์

เพิ่มเติม : คลื่นพายุซัดฝั่ง (storm surge)

สรุปสถิติการเคลื่อนตัวของพายุหมุนเขตร้อน แนวเส้นแสดงทิศทางการเคลื่อนตัวและสีแสดงความรุนแรงของพายุ (ที่มา : https://twitter.com/RARohde)

3.4. มรสุม ในพื้นที่เช่นเอเชียใต้ ฤดูร้อนเป็นช่วงเวลาของ มรสุม (Moonsoon) ซึ่งเกิดจากความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของแผ่นดินและมหาสมุทร ลมมรสุมพัดพาฝนตกหนักที่จำเป็นต่อการเกษตร แต่ก็อาจทำให้เกิดน้ำท่วมและดินถล่ม

เพิ่มเติม : ชนิดของ ลม

แผนที่ภูมิภาคเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้แสดงแนวคิดการเกิดลมมรสุมในแต่ละฤดูกาล

3.5. ภัยแล้ง บางพื้นที่ประสบปัญหาภัยแล้งในฤดูร้อน ซึ่งเกิดจากการรวมตัวของอุณหภูมิที่สูงและปริมาณฝนที่น้อยลง ภัยแล้ง (Drought) ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการเกษตร แหล่งน้ำ และความเสี่ยงของไฟป่า

เพิ่มเติม : ภัยแล้ง (Drought)

รูปภาพนี้มี Alt แอตทริบิวต์เป็นค่าว่าง ชื่อไฟล์คือ 3-7-8-Thailand-Drought-Hazard-mitrearth-629x1024.jpg
แผนที่ประเทศไทยแสดงผลจำนวนครั้งที่เกิดภัยแล้ง จากการบันทึกย้อนหลังเป็นเวลา 9 ปี (ที่มา : กรมทรัพยากรน้ำ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม)

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

Share: