เจ๊าะแจ๊ะวิทยาศาสตร์-ทำไมยิ่งสูงยิ่งหนาว...?

จากหนังสือวิทยาศาสตร์ในชีวิตประจำวัน อธิบายยิ่งสูง ยิ่งหนาว ไว้ว่า ตามธรรมดาคนเรามักจะมีความรู้สึกว่ายอดเขา หรือยอดดอยอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากกว่าเชิงดอย อากาศบนยอดดอยจึงควรร้อนกว่า แต่ความจริงหาไม่ได้เป็นเช่นนั้นนะคะ เพราะยอดเขา ดอยสูงๆ บางลูกก็มีหิมะปกคลุมอยู่ตลอดเวลา แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าอากาศบนยอดดอยนั้นเย็นกว่าที่เชิงดอยข้างล่างแน่ๆ เพื่อที่จะให้เข้าใจเรื่องนี้ได้ง่ายขึ้น ก่อนอื่นน้องๆ ควรทราบถึงวิธีการที่ความร้อนอันเป็นพลังงานรูปหนึ่ง สามารถถ่ายเทจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได้

เนื่องจากโลกรับพลังงานจากดวงอาทิตย์โดยอาศัยการแผ่รังสีซึ่งเป็นวิธีการเดียวกันกับที่เราได้รับความร้อนจากกองไฟคือ พลังงานความร้อนจากกองไฟจะแผ่รังสีมาถึงตัวเรา ทำให้รู้สึกอบอุ่นขึ้นได้ ไม่ว่าอากาศที่อยู่รอบตัวเราในขณะนั้นจะมีอุณหภูมิสูงหรือต่ำเพียงไร วัตถุที่ร้อนทุกชนิดจะแผ่รังสีอินฟราเรดหรือรังสีความร้อนออกไปรอบๆ และการที่เรารู้สึกร้อนเมื่อเข้าใกล้ไฟ เตารีดที่ร้อน หรือวัตถุร้อนอื่นๆ ก็เนื่องจากรังสีความร้อนที่วัตถุร้อนต่างๆ ดังกล่าวแผ่ออกมาถึงตัวเรา พลังงานที่ดวงอาทิตย์ส่งมายังโลกเป็นพลังงานที่อยู่ในรูปของแสงสว่าง ซึ่งที่จริงก็คล้ายกันกับรังสีความร้อน เว้นแต่ว่าเป็นพลังงานในรูปที่มองเห็นได้เท่านั้น แต่ถ้าหากสามารถปรับปรุงนัยน์ตาของเราเพียงเล็กน้อย ก็อาจทำให้มองเห็นรังสีความร้อนได้เช่นเดียวกับที่มองเห็นแสงสว่าง

บรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกยอมให้แสงสว่างผ่านโดยง่ายแต่รังสีความร้อนผ่านได้เพียงเล็กน้อย โดยเหตุที่แสงเป็นพลังงานรูปหนึ่ง เมื่อแสงผ่านบรรยากาศลงมา หินหรือดินจะดูดพลังงานนี้สะสมไว้ในตัวของมันและกลายเป็นความร้อน ผลที่สุดสิ่งต่างๆ บนผิวโลกจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นถึงประมาณ 20-30 องศาเซลเซียสเมื่อผิวโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้นเช่นนี้ ก็จะแผ่รังสีความร้อนออกไปรอบๆ เช่นเดียวกับวัตถุร้อนทั่วๆ ไป เพื่อช่วยให้อุณหภูมิของผิวโลกลดลงได้บ้างเพียงเล็กน้อย แต่ในขณะเดียวกันจะได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์เพิ่มเติมมาอีก เพราะฉะนั้น รังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากผิวโลกจึงสูญหายไปเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ส่วนใหญ่จะสะท้อนกลับคืนลงมายังผิวโลกตามเดิม บรรยากาศที่หุ้มห่อโลกอยู่นี้มีคุณสมบัติที่แปลกอยู่ คือยอมให้แสงสว่างซึ่งเป็นพลังงานรูปหนึ่งผ่านเข้ามายังผิวโลกได้ แต่ไม่ยอมให้รังสีความร้อนผ่านกลับออกไป

สำหรับบนยอดดอยสูงๆอากาศจางมากกว่าที่ผิวโลก ดังนั้น รังสีความร้อนจากยอดดอยจึงอาจผ่านบรรยากาศกลับออกไปได้มากกว่า และนี่คือสาเหตุที่ทำให้อากาศบนยอดดอยเย็นกว่าอากาศที่เชิงดอย และสำหรับยอดดอยที่ยิ่งสูงขึ้นไป อากาศก็จะยิ่งจางลงมาก ทำให้ส่งความร้อนผ่านออกไปได้ง่ายขึ้น บนยอดดอยที่ยิ่งสูง อากาศก็จะยิ่งเย็นลง จึงเป็นดั่งคำที่บอกว่า ยิ่งสูงยิ่งหนาว

ใครที่จะไปเที่ยวดอยต่างๆทางภาคเหนือ ภาคอีสาน ณ ตอนนี้ อยากให้ตรวจสอบอุณหภูมิก่อนเดินทางจากเว็บไซต์กรมอุตุนิยมวิทยา www.tmd.go.th นะคะ