เครื่องมือทำนายสภาพอากาศ โดยการวัด อุณหภูมิ ความชื้น ความกดอากาศ บนเรือ

เครื่องมือที่ใช้ทำนายภาพอากาศ ที่ใช้ติดตั้งบนเรือ จะมีเครื่องมือวัดอยู่ 3 อย่าง คือ

• บาโรมิเตอร์ Barometer
• ไฮโกรมิเตอร์ Hygrometer
• เทอร์โมมิเตอร์ Thermometer

บาโรมิเตอร์ ฺBarometer

ใช้สำหรับวัดความกดอากาศ การวัดความกดอากาศ คือ การวัดน้ำหนักของอากาศที่กระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่บริเวณความกดอากาศ

ความกดอากาศต่ำ (เรียกในภาษาอังกฤษว่า Low Pressureใช้อักษรย่อว่า L) แสดงว่า เป็นบริเวณที่อากาศมีการยกตัว หรือลอยตัว น้ำหนักของอากาศที่กระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่มีค่าต่ำ และในขณะที่อากาศลอยตัวจะมีไอน้ำติดไปกับอากาศด้วย เมื่อไอน้ำลอยตัวสูงขึ้นจะกระทบกับความเย็นเกิดการกลั่นตัวเป็นเมฆ ในทางตรงกันข้าม บริเวณที่มีความกดอากาศสูง (เรียกในภาษาอังกฤษว่า High Pressure ใช้อักษรย่อว่า H) อากาศหนัก ไม่มีการลอยตัว อากาศจมลงและอัดตัวแน่นเข้า การกลั่นตัวเป็นเมฆและฝนมีน้อย ดังนั้นบริเวณใดที่มีความกดอากาศสูง แสดงว่าบริเวณนั้นมีอากาศดี ซึ่งในบรรดาข้อมูลต่างๆ ทางอุตุนิยมวิทยา ความกดอากาศนับว่า มีความสำคัญมากสำหรับการพยากรณ์อากาศ

ไฮโกรมิเตอร์ Hygrometer

เป็นเครื่องมือใช้วัดปริมาณความชื้นในอากาศ ซึ่งมีความสำคัญ เนื่องจากปริมาณไอน้ำในอากาศ เป็นสิ่งที่บอกความเป็นไปได้ของอากาศปัจจุบัน และอากาศล่วงหน้าที่จะเกิดขึ้น

การวัดความชื้นในบรรยากาศวัดได้หลายวิธีดังนี้ 

• การวัดความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity) คือ การวัดอัตราส่วน (เป็นร้อยละ) ของจำนวนไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศในขณะนั้น ต่อ จำนวนไอน้ำที่อาจจะมีอยู่ได้ เมื่ออากาศนั้น อิ่มตัวด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน
• การวัดความชื้นสัมบูรณ์ (absolute humidity) คือการวัดปริมาณของไอน้ำในอากาศเป็นกรัมต่อ อากาศชื้นหนัก 1 กิโลกรัม
• การวัดอัตราส่วนผสม (mixing ratio) คือการ วัดปริมาณของไอน้ำในอากาศเป็นกรัมต่ออากาศแห้ง หนัก 1 กิโลกรัม โดยที่ปริมาณไอน้ำในอากาศมีจำนวนน้อย เมื่อเทียบกับน้ำหนักของอากาศ ดังนั้น จะเห็นว่า ความชื้นสัมบูรณ์ และอัตราส่วนผสม เป็น ตัวเลขใกล้เคียงกันและบางครั้งอาจใช้แทนกันได้
• การวัดจุดน้ำค้าง (dew point) คือการวัดอุณหภูมิของอากาศ เมื่ออากาศนั้นเย็นลงจนถึงจุดอิ่มตัว โดยความกดอากาศ และปริมาณไอน้ำ ไม่เปลี่ยนแปลง 

น้ำค้าง (dew) คือไอน้ำซึ่งกลั่นตัวบนต้นไม้ หญ้า หรือวัตถุซึ่งอยู่ตามพื้นดิน และจะเกิดขึ้น เมื่ออากาศมีอุณหภูมิเย็นลงต่ำกว่าจุดน้ำค้าง  

อุณหภูมิของจุดน้ำค้างมีประโยชน์สำหรับแสดง ลักษณะอากาศว่าชื้นหรือแห้งมากน้อยเท่าใด ถ้าอุณหภูมิของอากาศ ใกล้เคียงกับอุณหภูมิของจุดน้ำค้าง ก็แสดงว่าไอน้ำในอากาศพร้อมที่จะกลั่นตัวเป็นเมฆ หรือหมอกได้ง่าย 

ความชื้นสัมพัทธ์คือตัวเลข (เป็นร้อยละ) ซึ่งแสดงถึงความสามารถของอากาศ ที่จะรับจำนวนไอน้ำไว้ได้ ณ อุณหภูมิที่เป็นอยู่ขณะนั้น หรือแสดงว่า ในขณะนั้นอากาศอยู่ใกล้กับการอิ่มตัวเพียงใด เมื่อมีไอน้ำอยู่ในบรรยากาศเต็มที่เราเรียกว่า "อากาศอิ่มตัว" (saturation) คือ อากาศมีความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 100 นั่นเอง 

จากการทดลองเราทราบว่า ในอากาศอิ่มตัว 1 ลูกบาศก์เมตรที่ 20 ํซ. มีจำนวนไอน้ำ 17.3 กรัม แต่ถ้าวันใดที่อุณหภูมิ 20 ํซ. มีจำนวนไอน้ำอยู่เพียง 10 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร จะหาความชื้นสัมพัทธ์ได้ ดังนี้ 

ความชื้นสัมพัทธ์ = 10 /17.3 x 100 เท่ากับความชื้นสัมพัทธ์ 58%  

ไซโครมิเตอร์ เครื่องมือวัดความชื้นอีกแบบ

ไซโครมิเตอร์ (psychrometer) ซึ่งประกอบด้วย เทอร์โมมิเตอร์ ๒ อัน อันหนึ่งเป็นเทอร์โมมิเตอร์ธรรมดา เรียกว่า "เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง" อีกอันหนึ่งเป็นเทอร์โมมิเตอร์ ที่มีผ้ามัสลินเปียกหุ้มอยู่ เรียกว่า "เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียก" จากการอ่านผลต่างอุณหภูมิของตุ้มเปียกและตุ้มแห้ง โดยเทียบกับแผ่นตารางที่คำนวณไว้ก่อนแล้ว จะสามารถหาความชื้นของอากาศในขณะนั้นได้ เรียกว่า ความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity) ซึ่งเป็นอัตราส่วนของจำนวนไอน้ำ ที่มีอยู่ในอากาศในขณะนั้น ต่อจำนวนไอน้ำที่อาจจะมีอยู่ได้ เมื่ออากาศนั้นอิ่มตัว ด้วยไอน้ำ ที่อุณหภูมิเดียวกัน โดยแสดงค่าเป็นร้อยละ   

เทอร์โมมิเตอร์ Thermometer

อุณหภูมิ หมายถึง “ปริมาณของระดับความร้อน หรือความเย็นใด ๆ สามารถวัดระดับอุณหภูมิได้จาก เครื่องมือวัดที่เรียกว่า “เทอร์โมมิเตอร์ (Thermometer)”

อุณหภูมิ เป็น ปริมาณทางฟิสิกส์ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทิศทางการถ่ายเทพลังงานความร้อน โดยความร้อนจะถ่ายเทจากที่มีอุณภูมิสูง ไปยังที่ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า จนกระทั่งอุณหภูมิเท่ากันจึงหยุดถ่ายเทความร้อน

เข้าใจแผนที่อากาศ Weather map

ถ้าเราสังเกตุ ลักษณะของความกดอากาศต่ำ (L) ส่วนใหญ่จะมีลักษณะเป็นร่องความกดอากาศ มาเป็นแนวนอนซึ่งจะมีลักษณะ แบบนี้ทุกๆปี ซึ่งเป็นเรื่องของความกดอากาศตามฤดูกาล สามารถคาดเดาได้ ดูเพิ่มเติม

พื้นที่ที่เป็นร่องความกดอากาศต่ำ จะมีฝนตก ส่วนพื้นที่ที่เป็นความกดอากาศสูงอากาศจะดี
เวลาดูก็ดูที่ L กับ H ด้วยว่า ค่ามันมากหรือน้อย ถ้าค่า L น้อยมากๆ มันก็คือ พายุ

วิธีใช้งาน ในการอ่านค่าและทายสภาพอากาศ ในเรือ

ในมาตรวัดความกดอากาศจะมีเข็มอ้างอิงที่สามารถหมุนไว้สำหรับอ้างอิง เพื่อเราจะรู้ว่าขณะที่ขับเรือไปเรื่อยๆ ความกดอากาศเป็นเช่นไร ถ้าต้องการรู้ละเอียดก็ต้องจดรายชั่วโมง แล้วมาตั้งเข็มอ้างอิง เราก็จะพอรู้ว่าอากาศข้างหน้ามีแนวโน้มเช่นไร

 เราจะเห็นเส้นๆมีตัวเลขกำกับอยู่ด้วย เส้นนั้นเรียกว่า เส้นไอโซบาร์ (ISO BAR คือเส้นที่บอกระดับแรงกดอากาศ)

ถ้าเส้น ISO BAR คู่ไหนมีค่าต่างกันมากๆ และอยู่ใกล้กัน แสดงว่าตรงจุดนั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงความกดอากาศที่ต่างกันมากในระยะทางที่ไม่ไกลกัน จะมีผลแถวนั้นจะมีลมแรง และมีการเปลี่ยนแปลงอากาศอย่างรวดเร็ว

• ความกดอากาศต่ำกว่า 740       หมายถึง มีพายุ
• ความกดอากาศต่ำกว่า 1000     หมายถึง มีฝน อากาศเย็น
• ความกดอากาศ ไม่เกิน 1010    หมายถึง อากาศดี ปลอดโปร่ง
• ความกดอากาศ เกินจาก 1020  หมายถึง อากาศหนาว

แล้วก็จะดูกว่ามาตรวัดลด/เพิ่มขึ้นเร็วช้า เช่นถ้าลดฮวบอย่างเร็ว คือ ซวยล่ะ เจอพายุ หรือถ้าเพิ่มขึ้นเร็วก็แสดงว่า รอดแล้วตู ออกจากพายุ อากาศจะดีขึ้นๆ

ยังมีมารตรวัดอีก 2 ตัวที่ใช้ดูประกอบกับการดูความกดอากาศ คือ มาตรวัดความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity) และ มาตรวัดอุณหภูมิ (Thermometer)

ค่าความชื้นสัมพัทธ์ ค่าปรกติจะอยู่ประมาณ 50-70 เปอร์เซ็นต์ แล้วแต่ว่าอากาศช่วงนั้นมีความชื้นมาก หรือชื้นน้อย

ลักษณะของอากาศ

• อากาศเย็นจะแห้งและหนัก จะลงตัวสู่พื้น 
• ส่วนอากาศร้อนจะเบาและลอยตัวขึ้นที่สูง

มันมีความสัมพันธ์กันแบบลูกโซ่ วนเวียนกันไปไม่จบสิ้น

โลกหมุนรอบตัวเอง                                       ---> เกิดเป็นกลางวัน กลางคืน

โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ (แกนโลกเอียง)           ---> เกิดเป็นฤดูกาล

กลางวัน กลางคืน  ฤดูกาล                              ---> เกิดอุณหภูมิจุดต่างๆ ไม่เท่ากัน

อุณหภูมิจุดต่างๆ ไม่เท่ากัน                            ----> เกิดการระเหยของน้ำ บนพื้นโลก

การระเหยของน้ำ บนพื้นโลก                          ----> เกิดความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ

ความชื้นสัมพัทธ์ ในอากาศ                           ----> ทำให้อากาศมีน้ำหนัก มีความหนาแน่น

อากาศมีน้ำหนัก มีความหนาแน่น                    ---->  ทำให้มีความกดอากาศ  สูง ต่ำ

ความกดอากาศ สูง ต่ำ                                 ----> มีผลทำเกิดการถ่ายเท พลังงาน

การถ่ายเทพลังงาน                                      ----> ทำให้เกิดอุณหภูมิ สูง,ต่ำ เกิดลม ,เกิดพายุ

การเกิดอุณหภูมิ สูง,ต่ำ ลม ,พายุ                    ----> ทำให้ ความชื้นในอากาศเปลี่ยนกลับมาเป็น น้ำ ,ฝน

แล้วก็วนไปกลางวัน กลางคืน ใหม่ หมุนวนไปเรื่อยๆ ไม่มีที่สิ้นสุด

ในอุปกรณ์สำหรับช่วยในการพยากรณ์อากาศ รุ่นใหม่ก็จะเป็นระบบดิจิตอล น้ำหนักประมาณ  0.25 กิโลกรัม เหมาะดีสำหรับเรือไม่ใหญ่ ไม่เกะกะ มันทำนายอะไรได้บ้าง

ทำนายสภาพอากาศเป็นรูป พระอาทิตย์ เมฆ
ความกดอากาศ มีเก็บประวัติความกดอากาศด้วย
อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ พร้อมแจ้งอัตรา เพิ่มขึ้น เท่าเดิม หรือลดลง
บอกพระอาทิตย์ ขึ้นตก บอกพระจันทร์ ขึ้น ตก แสดงเสี้ยวพระจันทร์ ข้างขึ้น ข้างแรม (บอกใกล้เคียง ไม่มีประเทศไทย ลบ 1hr ,บวก 0.5hr ) การดูพระจันทร์ข้างขึ้น ข้างแรมจะเป็นตัวบอกน้ำขึ้น น้ำลงได้ วิธีดูน้ำขึ้น น้ำลง และการคาดการณ์ระดับน้ำ ด้วยตัวเอง
บอกวันเดือนปี เวลา ตั้งปลุก

ก็อัตราความถูกต้องประมาณ 70-80% เวลาดูก็ดูกราฟประวัติประกอบด้วยครับ ดีกว่าไม่มีเครื่องมืออะไร ช่วยในการตัดสินใจ เป็นอีกตัวเลือกสำหรับการทำนายสภาพอากาศจริง โดยวัดจากเซนเซอร์ต่างๆ พร้อมอัตรา เพิ่มขึ้น เท่าเดิม ลดลง เพื่อช่วยในการตัดสินใจเดินเรือ