ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการรับรังสีของโลก

ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการรับรังสีของโลก

by ครูดวงรัตน์

​ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อรับรังสีดวงอาทิตย์ของพื้นผิวโลก

​1. สัณฐานและการเอียงของแกนหมุนโลกกับการรับรังสีดวงอาทิตย์

โลกมีสัณฐานคล้ายทรงกลม จึงส่งผลให้มุมที่รังสีดวงอาทิตย์ตกกระทบพื้นผิวโลกและขนาดของพื้นที่ที่ได้รับรังสีดวงอาทิตย์บริเวณละติจูดต่าง ๆ แตกต่างกัน โดยบริเวณพื้นผิวโลกที่ได้รับรังสีดวงอาทิตย์ตกกระทบในแนวตั้งฉากกับระนาบของพื้นผิว ขนาดของพื้นที่ที่ได้รับรังสีดวงอาทิตย์จะน้อยที่สุด และขนาดพื้นที่รับแสงจะเพิ่มขึ้นหากมุมรังสีตกกระทบมีค่าลดลง

​สรุปได้ว่าขนาดของมุมระหว่างแสงตกกระทบกับพื้นผิวเปลี่ยนแปลงไปตามละติจูด และขนาดของมุมมีความสัมพันธ์กับขนาดพื้นที่ที่แสงตกกระทบ

แกนหมุนโลกเอียง 23.5 องศา กับแนวตั้งฉากกับระนาบการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ทำให้ตำแหน่งที่รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากกับพื้นผิวโลกเปลี่ยนแปลงไปในรอบ 1 ปี จะสังเกตเห็นว่าในรอบ 1 ปี ตำแหน่งที่รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากกับพื้นผิวโลกเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งของโลกในวงโคจร ดังนี้

• ​ตำแหน่งที่ 1 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่ละติจูด 23.5 องศาเหนือ

• ตำแหน่งที่ 2 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่เส้นศูนย์สูตร

• ตำแหน่งที่ 3 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่ละติจูด 23.5 องศาใต้

• ตำแหน่งที่ 4 รังสีดวงอาทิตย์ตกตั้งฉากที่เส้นศูนย์สูตรและเมื่อโลกโคจรครบรอบกลับมาที่ตำแหน่งที่ 1 รังสีดวงอาทิตย์จะตกตั้งฉากที่ละติจูด 23.5 องศาเหนือ เป็นดังนี้ในรอบ 1 ปี

​2. เมฆ ละอองลอย และแก๊สเรือนกระจกกับการรับรังสีดวงอาทิตย์และการแผ่รังสีคลื่นยาว

​

เมื่อรังสีดวงอาทิตย์ผ่านเข้ามาในชั้นบรรยากาศซึ่งมไี อน้ำ ฝ่นุ เขมา่ ละอองเกลอื สิ่งต่างๆ เหล่านี้จัดเป็นละอองลอยซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กแขวนลอยอยู่ในอากาศมีทั้งที่อยู่ในสถานะของแข็งหรือของเหลว ละอองลอยเหล่านี้จะทำให้เกิดการสะท้อนและการกระเจิงของรังสีคลื่นสั้นกลับสู่อวกาศและดูดกลืนรังสีบางส่วนไว้ ทำให้รังสีดวงอาทิตย์ผ่านมายังพื้นผิวโลกได้ น้อยลง ดังนั้นพื้นผิวโลกบริเวณใดที่มีละอองลอยมากบริเวณนั้นจะมีความเข้มรังสีดวงอาทิตย์ลดน้อยกว่าบริเวณที่มีละอองลอยน้อย  เมฆและละอองลอยมีความเกี่ยวข้องกัน

คือ ละอองลอยทำหน้าที่เป็นอนุภาคแกนกลางการควบแน่นที่ทำให้เกิดเมฆ เมฆนี้มีหน้าที่ช่วยสะท้อนรังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์ออกสู่อวกาศ เมฆจึงมีผลต่อความเข้มรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นผิวโลกเช่นเดียวกับละอองลอย โดยในตอนกลางวันของวันที่มีเมฆมาก พื้นผิวโลกมีความเข้มรังสีดวงอาทิตย์น้อยและมีอุณหภูมิต่ำกว่าในวันที่ปราศจากเมฆ

​ 3.ลักษณะของพื้นผิวโลกกับการรับและดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์

อัตราส่วนระหว่างความสว่างของแสงที่สะท้อนจากพื้นผิววัตถุกับความสว่างของแสงที่ตกกระทบพื้นผิวของวัตถุ มีค่าแตกต่างกันตามลักษณะของพื้นผิววัตถุที่แตกต่างกันในทำนองเดียวกัน พื้นผิวโลกแต่ละบริเวณก็มีลักษณะแตกต่างกัน ทั้งชนิด สี และความเรียบของ

พื้นผิวทำให้พื้นผิวโลกสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ได้แตกต่างกัน ซึ่งแสดงด้วยอัตราส่วนของความเข้มรังสีที่สะท้อนออกจากพื้นผิววัตถุต่อความเข้มรังสีทั้งหมดที่ตกกระทบพื้นผิววัตถุ อัตราส่วนดังกล่าวเรียกว่า อัตราส่วนรังสีสะท้อน (albedo)

​พื้นผิวโลกบริเวณที่มีอัตราส่วนรังสีสะท้อนมาก พื้นผิวนั้นจะสะท้อนรังสีในปริมาณที่มากกว่าแต่ดูดกลืนรังสีไว้ได้น้อยกว่าพื้นผิวโลกบริเวณที่มีอัตราส่วนรังสีสะท้อนน้อย และพบว่าลักษณะของพื้นผิวโลกที่แตกต่างกันมีผลต่อการรับรังสีดวงอาทิตย์

​สรุป

 โลกมีกระบวนการที่ทำให้เกิดสมดุลพลังงาน ส่งผลให้โลกมีอุณหภูมิเฉลี่ยของอากาศค่อนข้างคงที่เป็นระยะเวลานาน

 เมฆและองค์ประกอบต่าง ๆ ในบรรยากาศ และพื้นผิวโลกเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดสมดุลพลังงานของโลก

​         บริเวณต่าง ๆ ของโลกได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ในปริมาณที่แตกต่างกัน เนื่องจากสัณฐานและการเอียงของแกนหมุนโลก ส่งผลให้พื้นผิวโลกบริเวณศูนย์สูตรมีความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์มากกว่าบริเวณขั้วโลก

        เมฆและละอองลอยมีผลต่อการสะท้อน การดูดกลืน และการกระเจิงรังสีกลับสู่อวกาศ บริเวณที่มีเมฆหรือละอองลอยมากทำให้รังสีดวงอาทิตย์ผ่านมายังพื้นผิวโลกได้น้อยส่งผลให้มีความเข้มรังสีดวงอาทิตย์ลดลง

         แก๊สเรือนกระจกดูดกลืนรังสีอินฟราเรดบางส่วนที่แผ่มาจากพื้นผิวโลกและบรรยากาศแล้วแผ่รังสีนั้นกลับสู่พื้นผิวโลกอีกครั้ง ส่งผลให้อุณหภูมิอากาศในเวลากลางคืนไม่ลดต่ำมากจนเกินไป

 พื้นผิวโลกแต่ละบริเวณมีลักษณะแตกต่างกัน ทำให้มีอัตราส่วนรังสีสะท้อนแตกต่างกันพื้นผิวโลกแต่ละบริเวณจึงมีความเข้มรังสีดวงอาทิตย์ไม่เท่ากัน ส่งผลให้มีอุณหภูมิของอากาศแตกต่างกัน

Multiple Choice

ที่ตำแหน่งใดรังสีจากดวงอาทิตย์ตกกระทบตั้งฉากกับพื้นโลกในช่วงเดือนธันวาคม

• ละติจูด 23.5 องศาเหนือ

• เส้นศูนย์สูตร

• ละติจูด 23.5 องศาใต้

• ถูกทุกข้อ

Multiple Choice

ข้อใดกล่าวถูกต้อง

• โลกมีสัณฐานคล้ายทรงกลมและแกนหมุนโลกเอียงประมาณ 23.5 องศากับ

  เส้นตั้งฉากของระนาบการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์

• ถ้าพื้นดินและพื้นน้ำได้รับรังสีดวงอาทิตย์เท่ากัน พื้นน้ำจะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น

  เร็วกว่าพื้นดินเนื่องจากดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ได้ดีกว่า

• การแผ่รังสีเป็นการถ่ายโอนพลังงานที่เกิดขึ้นในอวกาศเท่านั้น

• บรรยากาศประกอบด้วยแก๊สชนิดต่าง ๆ และละอองลอยในปริมาณคงที่

Multiple Choice

ดวงอาทิตย์แผ่รังสีในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งส่วนใหญ่เป็นรังสีแบบใด

• รังสีคลื่นยาว

• รังสีคลื่นสั้น

• รังสีเอกซ์

• รังสีแกรมมา

Multiple Choice

เมื่อพลังงานจากดวงอาทิตย์เข้ามาสู่บรรยากาศโลก สิ่งใดทำหน้าที่สะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์กลับสู่อวกาศทันที

• แก๊สโอโซน

• บรรยากาศและเมฆ

• พื้นผิวโลก

• ถูกทั้งข้อ 2 และ 3 ถูก

Multiple Choice

พลังงานที่พื้นผิวโลกดูดกลืนไว้จะถูกปลดปล่อยกลับออกมาในรูปรังสีใด

• รังสีเอกซ์

• รังสีอินฟาเรด

• รังสีแกมมา

• รังสีอัลตราไวโอเลต

Multiple Choice

ข้อใดไม่ใช่ปัจจัยที่ส่งผลต่อการรับรังสีดวงอาทิตย์ของพื้นผิวโลก

• สัณฐานโลก

• การตั้งตรงของแกนหมุนโลก

• เมฆและละอองเลย

• แก๊สเรือนกระจก

Multiple Choice

ขนาดของมุมระหว่างแสงตกกระทบกับพื้นผิวเปลี่ยนแปลงไปตามสิ่งใด

• เส้นศูนย์สูตร

• เส้นอาร์กติกเซอเคิล

• ละติจูด

• ลองจิจูด

Multiple Choice

เส้นละติจูดใด ที่มีพื้นที่รับแสงอาทิตย์มากที่สุด

• 30 องศา

• 45 องศา

• 60 องศา

• 90 องศา