เมฆ หมอก นํ้าค้างเละนํ้าค้างแข็ง

เมฆ และหมอก และน้ำค้าง และฝน

เมฆ, หมอก, น้ำค้าง และฝน ต่างก็เป็นสถานะหนึ่งของน้ำด้วยกันทั้งนั้น บ้างก็อยู่ในสถานะของเหลว บ้างก็อยู่ในสถานะของแข็ง บ้างก็อยู่ในสถานะก๊าซ แต่โดยรวมๆ แล้วนั้น สิ่งนี้ก็คือ น้ำ ซึ่งนำมาเพื่อประโยชน์ของสิ่งมีชีวิต ดังมีคำกล่าวที่ว่า "ที่ใดมีน้ำ ที่นั่นมีชีวิต" เรามาลองดูกันบ้างว่า น้ำในแต่ละสถานะนั้น มีลักษณะและ เป็นอยู่อย่างไร ---> เมฆ (Clouds) น้ำเมื่อได้รับความร้อนจะระเหยกลายเป็นไอลอยไปอยู่ในอากาศที่ระดับสูง ๆ นั่นคือเมฆ ส่วนไอน้ำที่อยู่ระดับพื้นผิวโลกเรียกว่า หมอก เมฆและหมอก เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเช่นเดียวกับพายุที่เกิดมาจากการเปลี่ยนแปลงของอากาศ เมฆเกิดจากการรวมตัวของละอองไอน้ำขนาดเล็กจำนวนมาก โดยไอน้ำเหล่านี้ได้มาจากแหล่งน้ำทั้งหมดบนผิวโลก อาทิเช่น มหาสมุทร, แม่น้ำ, ทะเลสาบ, ห้วย, หนอง, คลอง, บึง เป็นต้น เมื่อน้ำบนผิวโลกได้รับความร้อนจากแสงแดดจะเกิดการระเหยกลายเป็นไอน้ำลอยตัวขึ้นไปอยู่ในอากาศ แต่บนท้องฟ้าที่อยู่สูงขึ้นไปมีอากาศเย็นเมื่อไอน้ำลอยขึ้นมากระทบกับความเย็น จะมีไอน้ำบางส่วนกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำเล็กๆ จำนวนมากมายลอยอยู่ในอากาศ และรวมตัวกันเกิดเป็นเมฆขึ้น อากาศที่เคลื่อนที่ขึ้นหรือกระแสอากาศจะทำให้เมฆลอยตัวอยู่บนท้องฟ้าได้ ภาพคอนเทรลเมฆซึ่งเกิดขึ้นจากไอพ่นเครื่องบิน ตัวอย่างการเกิดเมฆที่เห็นได้ชัด ได้แก่ "คอนเทรล" (Contrails) ซึ่งเป็นเมฆที่สร้างขึ้นโดยฝีมือมนุษย์ โดยเมื่อเครื่องบินไอพ่นบินอยู่ในระดับสูงเหนือระดับควบแน่น ไอน้ำซึ่งอยู่ในอากาศร้อนที่พ่นออกมาจากเครื่องยนต์ จะปะทะเข้ากับอากาศเย็นซึ่งอยู่ภายนอก และเกิดการควบแน่นเป็นหยดน้ำ โดยการเข้าจับตัวกับเขม่าควันจากเครื่องยนต์ซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนควบแน่น เราจึงมองเห็นควันเมฆสีขาวถูกพ่นออกมาทางท้ายของเครื่องยนต์เป็นทางยาว ในการสร้างฝนเทียมก็เช่นกัน เครื่องบินทำการโปรยสารเคมีที่มีชื่อว่า "ซิลเวอร์ไอโอไดด์" (Silver Iodide) เพื่อทำหน้าที่เป็นแกนควบแน่น เพื่อให้ไอน้ำในอากาศมาจับตัว และควบแน่นเป็นเมฆ ---> หมอก (Fog) หมอกเกิดจากไอน้ำในอากาศจับตัวกับฝุ่นละอองในอากาศ และกลั่นตัวเป็นหยดน้ำเล็กๆ โดยมักจะเกิดหมอกในบริเวณที่มีปริมาณไอน้ำในอากาศมาก เช่น บริเวณป่าเขาที่มีต้นไม้หนาแน่น และในบริเวณที่มีอากาศเย็นจัดเช่นในฤดูหนาว ในวันที่มีอากาศชื้น และท้องฟ้าใส พอตกกลางคืนพื้นดินจะเย็นตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้ไอน้ำในอากาศเหนือพื้นดินควบแน่นเป็นหยดน้ำ หมอกซึ่งเกิดขึ้นโดยวิธีนี้จะมีอุณหภูมิต่ำและมีความหนาแน่นสูง อีกทั้งยังเคลื่อนตัวลงสู่ที่ต่ำ โดยมีอยู่อย่างหนาแน่นในบริเวณหุบเหว เมื่อมีอากาศอุ่นที่มีความชื้นสูงปะทะกับพื้นผิวที่มีความหนาวเย็น เช่น ผิวน้ำในทะเลสาบ อากาศจะควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำ ในเป็นลักษณะเช่นเดียวกับหยดน้ำซึ่งเกาะอยู่รอบแก้วน้ำแข็ง เมื่อมีอากาศร้อนที่มีความชื้นสูงปะทะกับอากาศเย็นซึ่งอยู่ข้างบน แล้วควบแน่นเป็นหยดน้ำ เช่น เวลาหลังฝนตก ไอน้ำที่ระเหยขึ้นจากพื้นถนนซึ่งร้อน จะไปปะทะกับอากาศเย็นซึ่งอยู่ข้างบน แล้วควบแน่นกลายเป็นหมอก อีกตัวอย่าง คือ ไอน้ำจากลมหายใจเมื่อปะทะกับอากาศเย็นของฤดูหนาว แล้วควบแน่นกลายเป็นละอองน้ำเล็กๆ ให้เรามองเห็นเป็นควันสีขาว เป็นต้น ---> น้ำค้าง (Dew) น้ำค้าง เกิดจากการควบแน่นของไอน้ำของอากาศ และเกาะลงบนพื้นผิวของวัตถุ โดยที่อุณหภูมิของอากาศซึ่งอยู่รอบๆ ลดต่ำลงกว่าจุดน้ำค้าง แต่เนื่องจากว่าพื้นผิวแต่ละชนิดมีอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ดังนั้นในบริเวณเดียวกัน ปริมาณของน้ำค้างที่ปกคลุมพื้นผิวแต่ละชนิดจึงไม่เท่ากัน เช่น ในช่วงตอนเช้ามืด อาจมีน้ำค้างปกคลุมพื้นหญ้า, ใบหญ้า แต่ไม่มีน้ำค้างปกคลุมพื้นคอนกรีต เหตุผลอีกประการหนึ่ง ที่ทำให้น้ำค้างมักเกิดขึ้นบนใบไม้ใบหญ้าก็คือ ใบของพืชคายไอน้ำออกมา จึงทำให้อากาศบริเวณนั้นมีความชื้นสูง กล่าวโดยสรุปได้ว่า น้ำอยู่ในอากาศในรูปของไอน้ำ โดยที่อากาศร้อนจะรับไอน้ำได้มากกว่าอากาศเย็น แต่เมื่ออากาศที่มีไอน้ำมากเย็นตัวลงจะไม่สามารถรับไอน้ำได้อีก ไอน้ำจะเปลี่ยนเป็นหยดน้ำเล็กๆ โดยเรียกว่า "อากาศอิ่มตัว" ดังเช่น ตอนกลางคืนอุณหภูมิเย็นลง ทำให้ไอน้ำในอากาศกลั่นตัวเป็นน้ำค้างอยู่บนใบไม้ใบหญ้า   ภาพแสดงน้ำค้าง และหมอกตามทิวเขา ---> ฝน (Rain) ฝน (Rain) เป็นหยดน้ำมีขนาดประมาณ 0.5-5 มิลลิเมตร ส่วนใหญ่ตกลงมาจากเมฆในชั้นล่าง เป็นเมฆจำพวกนิมโบสเตรตัส และเมฆคิวมูโลนิมบัส โดยทั้งนี้ฝนเกิดจากกลั่นตัวเป็นหยดน้ำของละอองไอน้ำขนาดเล็กบนท้องฟ้าหรือเมฆเมื่อได้รับความเย็นแล้วตกกลับลงมายังพื้นโลก การเกิดฝนเป็นการเปลี่ยนสถานะของน้ำตามธรรมชาติจากไอน้ำกลับมาเป็นของเหลว ฝนละออง (Drizzle) เป็นหยดน้ำขนาดเล็กกว่า 0.5 มิลลิเมตร เกิดจากเมฆในชั้นล่าง เป็นเมฆจำพวกสเตรตัส พบเห็นบ่อยบนยอดเขาสูงตกต่อเนื่องเป็นเวลานานหลายชั่วโมง ---> ความแตกต่างระหว่างไอน้ำ, หมอก, ฝน และน้ำค้าง ไอน้ำ ซึ่งมีสถานะเป็นแก๊สเป็นส่วนประกอบสำคัญของอากาศ ที่ทำให้สภาพอากาศเกิดการเปลี่ยนแปลง เมื่อไอน้ำในอากาศเกิดการควบแน่นเป็นละอองน้ำเล็กๆ โดยมีฝุ่นละอองเป็นแกนกลางลอยอยู่ในระดับต่ำ เรียกว่า หมอก แต่ถ้าไอน้ำเกิดการควบแน่นลอยอยู่ในระดับสูงเรียกว่า เมฆ และหากละอองน้ำในเมฆรวมตัวกันจนเป็นหยดน้ำขนาดใหญ่เกินกว่าที่อากาศจะรับไว้ได้จะตกลงมา เรียกว่า ฝน ส่วนไอน้ำที่เกิดจากการที่อุณหภูมิของอากาศลดต่ำลงตั้งแต่ตอนกลางคืนจนถึงเช้ามืด จนไอน้ำในอากาศเกิดการควบแน่นเป็นหยดน้ำเกาะอยู่ตามบริเวณต่างๆ ใกล้ผิวโลก เช่น ตามใบไม้, ใบหญ้า เราเรียกว่า น้ำค้าง โดยที่ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเหล่านี้ เกิดขึ้นเป็นวัฏจักรและมีผลต่อสภาพอากาศบนโลก และในบางครั้งเราเรียกปรากฏการณ์ธรรมชาติของฝน, หิมะ และลูกเห็บว่าเป็นหยาดน้ำฟ้า คือการที่น้ำที่อยู่บนฟ้าในสถานะต่างๆ ตกลงมาบนพื้นโลก ส่วนหมอก, น้ำค้าง และน้ำค้างแข็งไม่ใช่หยาดน้ำฟ้า เพราะไม่ได้ตกลงมาจากบรรยากาศในระดับสูง นอกจากฝนจะเกิดขึ้นเองได้ตามธรรมชาติแล้ว มนุษย์เราสามารถทำฝนเทียมได้ด้วย โดยที่ฝนเทียมสามารถทำได้หลายวิธี สำหรับประเทศไทยที่อยู่ในเขตร้อน ทำฝนเทียมได้โดยใช้สารเคมี เช่น ผงโซเดียมคอลไรด์ผสมกับผงแคลเซียมคลอไรด์ แล้วนำไปโปรยในอากาศเพื่อให้สารเคมีนี้ทำหน้าที่เป็นแกนให้ไอน้ำมาจับเกาะกันเป็นหยดน้ำที่มีน้ำหนักมากพอที่จะตกลงมาเป็นฝน ภาพวัฏจักรของน้ำ ---> การวัดปริมาณน้ำฝน การวัดปริมาณน้ำฝนสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์อย่างง่ายเป็นภาชนะทรงกระบอกรองรับน้ำฝน โดยมีภาชนะที่มีลักษณะเป็นกรวย โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางของปากกรวยเท่ากับปากภาชนะที่รองรับน้ำ (ขนาดมาตรฐานจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 นิ้ว) การบอกปริมาณน้ำฝนจะบอกเป็นมิลลิเมตร และสามารถลงข้อสรุปว่าฝนที่ตกในวันหนึ่งๆ นั้นมีค่ามากน้อยเพียงใด ในการวัดปริมาณน้ำฝน เราใช้หน่วยวัดเป็นมิลลิเมตร เช่น ถ้าฝนตกลงมาทำให้ระดับน้ำฝนในภาชนะที่รองรับสูงขึ้น 10 มิลลิเมตร หมายความว่า ฝนตกวัดได้ 10 มิลลิเมตร ถ้าฝนตกลงมาทำให้ระดับน้ำฝนในภาชนะที่รองรับสูงขึ้น 25 มิลลิเมตร หมายความว่า ฝนตกวัดได้ 25 มิลลิเมตร โดยนำไปเทียบกับเกณฑ์การวัดปริมาณน้ำฝน อุปกรณ์วัดน้ำฝน (Rain gauge) และการอ่านค่าปริมาณน้ำฝน โดยที่เราเรียกเครื่องมือที่ใช้วัดปริมาณน้ำฝนว่า Rain Gauge มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอกฐานกว้าง ที่ปากกระบอกมีกรวยรับน้ำฝน และนำเครื่องนี้ไปวางกลางแจ้งเมื่อต้องการวัดปริมาณน้ำฝนของวันหนึ่งๆ อุปกรณ์วัดน้ำฝน (Rain gauge) ขนาดมาตรฐานนั้นจะเป็นทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เซนติเมตร บนปากกระบอกมีกรวยรอรับน้ำฝน ให้ตกลงสู่กระบอกตวงที่อยู่ภายใน ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกตวงขนาดเล็กกว่ากระบอกนอก 10 เท่า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เซนติเมตร) ทั้งนี้เพื่อขยายมาตราส่วนขยายขึ้น 10 เท่า ทำให้เกิดความสะดวกในการอ่านค่าปริมาณน้ำฝนได้ละเอียดยิ่งขึ้น