คำจำกัดความของอุณหภูมิ จุดน้ำค้าง และความกดอากาศ

นักวิทยาศาสตร์ใช้อุณหภูมิ จุดน้ำค้าง และความกดอากาศเพื่อทำความเข้าใจและอธิบายสภาพอากาศ ตัวบ่งชี้ทั่วไปทั้งสามนี้จะสรุปข้อมูลสภาพอากาศที่ซับซ้อนในรูปแบบที่นักอุตุนิยมวิทยา นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศ และประชาชนทั่วไปเข้าใจได้ง่าย การวัดสภาพอากาศที่เป็นมาตรฐานเช่นนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจและคาดการณ์รูปแบบสภาพอากาศในอนาคตได้

อุณหภูมิมักจะวัดเป็นองศาเซลเซียสโดยใช้ระบบเมตริก (องศาฟาเรนไฮต์ในสหรัฐอเมริกา) อุณหภูมิของอากาศวัดปริมาณการเคลื่อนที่ในอะตอมและโมเลกุลของอากาศ โมเลกุลของอากาศเคลื่อนที่เร็วขึ้นเมื่ออบอุ่นและช้าลงที่อุณหภูมิที่เย็นกว่า เมื่อโมเลกุลของอากาศชนกับเทอร์โมมิเตอร์ อุปกรณ์จะวัดปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังเทอร์โมมิเตอร์ (หากอากาศอุ่น) หรือดึงออกจากเทอร์โมมิเตอร์ (หากอากาศเย็น)

ในแง่ที่ง่ายที่สุด จุดน้ำค้างคืออุณหภูมิที่อากาศจะอิ่มตัวด้วยน้ำ อากาศที่อุ่นกว่าสามารถกักเก็บไอน้ำได้มากกว่าอากาศที่เย็นกว่า เมื่ออากาศอุ้มน้ำทั้งหมดที่สามารถกักเก็บได้ กล่าวกันว่า "อิ่มตัว" และความชื้นสัมพัทธ์จะคำนวณที่ 100 เปอร์เซ็นต์ อุณหภูมิจุดน้ำค้างไม่เคยสูงกว่าอุณหภูมิของอากาศ เมื่ออากาศเย็นลง ความชื้นจะทำให้อากาศกลายเป็นไอน้ำ ทำให้เกิดสภาพอากาศที่มีเมฆมาก ฝนตก หรือหิมะตก

ความกดอากาศหรือที่เรียกว่าความกดอากาศบารอมิเตอร์หรือความกดอากาศคือการวัดน้ำหนักของโมเลกุลอากาศเมื่อแรงโน้มถ่วงดึงพวกมันเข้าหาพื้นผิวโลก ความกดดันนั้นเปลี่ยนไปตามสภาพอากาศในท้องถิ่นที่เปลี่ยนแปลง

นักวิทยาศาสตร์วัดความดันบรรยากาศโดยใช้หน่วยต่างๆ นักอุตุนิยมวิทยามักจะใช้แท่งเมตริก มิลลิบาร์ หรือปาสกาล นักวิทยาศาสตร์บางคนยังใช้ชั้นบรรยากาศหรือนิ้วของปรอท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกา สำหรับการเปรียบเทียบ การวัดต่อไปนี้เทียบเท่ากับระดับน้ำทะเลที่ศูนย์องศาเซลเซียส: 1 บรรยากาศ ปรอท 29.92 นิ้ว 101,325 ปาสกาล และ 1,013.25 มิลลิบาร์

การบรรจบกันของอุณหภูมิและจุดน้ำค้างบ่งชี้ว่าอากาศเกือบอิ่มตัวซึ่งมีแนวโน้มว่าจะควบแน่นเป็นเมฆ หมอก หรือฝน เมื่อการวัดทั้งสองห่างกันมากขึ้น อากาศจะอิ่มตัวน้อยลงและทำให้แห้ง ส่งผลให้ความชื้นลดลง

ความกดอากาศสูงโดยทั่วไปแปลว่าอากาศแจ่มใส แม้ว่าอาจบ่งบอกถึงหิมะตกในฤดูหนาวภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ ความกดอากาศที่ลดลงส่งสัญญาณการมาถึงของหน้าความกดอากาศต่ำ โดยปกติแล้วจะมีฝนตกหนักและสภาพอากาศมีเมฆมาก

การทำความเข้าใจการวัดอย่างง่ายเช่นนี้ทำให้นักอุตุนิยมวิทยาสามารถคาดการณ์เหตุการณ์สภาพอากาศที่จะเกิดขึ้นได้ เมื่อรวมกันแล้ว อุณหภูมิ จุดน้ำค้าง และความดันบรรยากาศแสดงถึงเครื่องมือที่ใช้งานได้หลากหลายที่สุดในชุดเครื่องมือของนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศ