ความกดอากาศ

ความกดอากาศคืออะไร  มีความสำคัญต่อการบินอย่างไร

ความกดอากาศ(Air Pressure)

ความกดอากาศ หมายถึง แรงที่กระทำต่อพื้นโลกอันเนื่องจากน้ำหนักของอากาศ ณ จุดใดจุดหนึ่งเป็นลำของบรรยากาศตั้งแต่พื้นโลกขึ้นไป จนถึงเขตสูงสุดของบรรยากาศ

บรรยากาศตามมาตรฐานของ ICAO (องค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ)

ICAO Standard Atmosphere ได้กำหนดมาตรฐานของบรรยากาศสภาพหนึ่ง โดยกำหนดรายละเอียดดังนี้
1.อากาศต้องเป็นอากาศแห้ง Compiled dry
2.อุณหภูมิที่ระดับน้ำทะเลปานกลาง Temp at MSL (mean sea level) ที่ 15 องศาเซลเซียส
3.ความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเลปานกลาง Pressure at MSL 1013.25 hPa
4.อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณภูมิระดับน้ำทะเลปานกลางจนถึงระดับความสูง 11 กิโลเมตร Temp Lapse Rate =2 องศาเซลเซียส ต่อ 1000 มิลลิบาร์

Pressure used in Aviation (ความกดอากาศที่ใช้ในทางการบิน)

1.     1013.25 mb เรียกว่า Standard Mean see level Pressure หรือ Standard Setting คือค่าที่ใช้ในเครื่องวัดความสูง ออลติมิเตอร์ เมื่อต้องการวัดเป็น Flight Level

2.     QFE หรือ Station Pressure, aerodrome pressure, runway Pressure (ความกดอากาศในบริเวณสนามบินทางวิ่ง) คือความกดอากาศที่ทางวิ่งโดยวัดจากบาโรมิเตอร์ที่ตั้งอยู่ในสำนักงาน แล้วหักแก้ลงสู่ทางวิ่ง

3.     QNH หรือ MSL Pressure คือความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเลปานกลาง

Standard Altimeter Setting Procedure (แนวทางปฏิบัติในการตั้งเครื่องวัดความสูงมาตรฐาน)

     1.  Flight Level ความสูงระดับบิน
     2.  Vertical Separation (การแยกระดับของเครื่องบิน โดยใช้ Flight Level
     3.  Transition Altitude ความสูงจากระดับน้ำทะเลที่สนามบินนั้นๆกำหนดขึ้นมาว่าเครื่องบินที่อยู่ในระดับนี้ จะต้องตั้งเครื่องวัดความสูงตาม QNH
     4.  Transition Level หมายถึงใช้Flight Level ต่ำสุดที่อยู่เหนือTransition Altitude
     5.  Transition layer คือบรรยากาศที่อยู่ระหว่าง TA, TL ประมาณ 500-1,000 ฟุต

ความกดอากาศ

1013.25 hPa หรือ เรียกว่า ความกดอากาศมาตรฐานที่ระดับน้ำทะเลปานกลาง (Mean Sea Level Stand Pressure) หรือ บางที เรียกว่า  ตั้งเครื่องวัดความสูงมาตรฐาน (Standard Altimeter Setting) ค่าความกดนี้ใช้เป็นระดับอ้างอิง เมื่อต้องการวัดความสูงเป็นระดับบิน (Flight Level) เครื่องบินที่ทำการบินในเส้นทางบินทุกเที่ยวบิน  จะต้องวัดความสูงโดยอ้างอิง ค่าความกดอากาศนี้ เพื่อให้เป็นมาตรฐานเดียวกัน โอกาสการชนกันของเครื่องบินจึงไม่มี

QFE    ค่าความกดอากาศที่ทางวิ่ง (Runway Pressure) ค่าความกดอากาศที่อ่านได้จากเครื่องมือที่ติดตั้งอยู่ในสำนักงานอุตุนิยมวิทยาแล้วหักแก้ลงสู่ทางวิ่ง

QHN   ค่าความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเลปานกลาง (Mean Sea Level Pressure) ค่าความกดอากาศที่อ่านได้จากเครื่องมือในสำนักงานอุตุนิยมวิทยา แล้วหักแก้ลงสู่ระดับน้ำทะเลปานกลาง ค่านี้เป็นค่าที่ใช้ในการเขียนแผนที่ผิวพื้

คำศัพท์ที่เกี่ยวกับความสูง

Altitude        ความสูงที่วัดจากน้ำทะเลปานกลางขึ้นไป ถึงจุด หรือระดับใด ๆ ที่อยู่บนพื้นผิวโลก หรือ เหนือระดับพื้นผิวโลกขึ้นไป ส่วนใหญ่แล้วจะวัดจากเครื่องบินที่ทำการบินเหนือระดับพื้นดิน

MSL         

          Elevation ความสูงที่วัดจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ขึ้นไปยังจุดหนึ่งจุดใดบนพื้นผิวโลก เช่น สนามบินดอนเมืองสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 4 เมตร

MSL         

          Height   ความสูงที่วัดจากพื้นดินขึ้นไปยังจุดใด ๆเหนือผิวพื้นโลก  เช่น เครื่องบินอยู่สูงจากสนามบิน 1000 ฟุต

MSL         

Flight   Level     ความสูงที่วัดเป็นระดับบิน โดยวัดจากความกดมาตรฐาน 1013.25 hPa

การรายงานค่าความกดอากาศผิดพลาด  จะมีผลกระทบต่อเครื่องบินในการร่อนลงสู่ทางวิ่งอย่างมาก  กล่าวคือ ถ้ารายงานค่าความกดอากาศ QNH มากกว่าที่เป็นจริง  เช่น  ค่า QNH ที่เป็นจริง เท่ากับ 1010 hPa  แต่เจ้าหน้าที่อุตุนิยมวิทยารายงานผิดพลาดเป็น 1012 hPa  นั่นคือ  นักบินจะตั้งเครื่องวัดความสูงในเครื่องบินที่ 1012 hPa  ให้เท่ากับความสูงของสนามบินจากระดับน้ำทะเลปานกลาง  ในกรณีนี้ทางวิ่งจะอยู่ต่ำกว่าที่เป็นจริง เมื่อเครื่องบินลดระดับลงมาเรื่อย ๆ  ขณะเดียวกันความกดอากาศจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ  เช่นเดียวกัน  เมื่อค่าความกดอากาศจากเครื่องวัดความสูงอ่านได้ 1010 hpa  เครื่องจะถึงพื้นแล้ว  นั่นคือ  เครื่องบินจะกระแทกพื้น  ในทางกลับกัน  ถ้ารายงานค่าความกดอากาศผิดพลาด  น้อยกว่าที่เป็นจริง  ในกรณีนี้  ขณะที่เครื่องวัดความสูงในเครื่องบิน อ่านค่าความกดอากาศได้เท่ากับที่รายงานแล้วแต่เครื่องบินยังไม่แตะพื้น  ซึ่งเป็นอันตรายมาก  หากว่าสนามบินมีทางวิ่งไม่ยาวมากพอเครื่องบินอาจวิ่งเลยทางวิ่งได้

 การตั้งเครื่องวัดความสูงในเครื่องบินก่อนร่อนลง

ค่าของความกดอากาศที่ได้จากการตรวจวัดของสถานีตรวจอากาศการบินเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อใช้ในการปรับแต่งเครื่องวัดความสูงในเครื่องบิน เครื่องวัดความสูงในเครื่องบินจะมีสเกล 2 สเกล สเกลหลักเป็นสเกลความสูงมีหน่วยเป็นเมตร/ฟุต สเกลรองมีหน่วยเป็นมิลลิบาร์ เครื่องวัดความสูงที่ใช้ในเครื่องบินสามารถอ่านค่าความสูงได้ทุกขณะทำได้สองวิธี

ตั้งด้วยค่าของ QFE เครื่องวัดความสูงในเครื่องบินจะอ่านค่าออกมาเท่ากับศูนย์ในขณะที่ล้อเครื่องบินแตะพื้นทางวิ่ง หรือขณะที่เครื่องบินกำลังอยู่บนพื้นทางวิ่งพอดี ขณะบินในอากาศ การปรับความสูงด้วย QFE เครื่องวัดความสูงจะแสดงถึงความสูงของเครื่องบินว่าจะอยู่สูงจากสนามบินเท่าใด QFE Altimeter Setting or Zero Setting

QNH (สำหรับการร่อนลง) เครื่องวัดความสูงจะอ่านค่าออกมาเป็นค่าวัดความสูงของสถานีเราเรียกว่า Elevation (ความสูงระดับน้ำทะเลปานกลาง) จากระดับน้ำทะเลในขณะที่ล้อเครื่องบินกำลังแตะพื้นทางวิ่งหรือเครื่องบินกำลังอยู่บนพื้นทางวิ่งพอดี ขณะที่บินในอากาศ เครื่องวัดความสูงจะอ่านค่าความสูงออกมาเป็นความสูงของเครื่องบินเหนือระดับน้ำทะเลปานกลาง ถ้ารายงานอากาศผิดพลาดเช่นรายงานค่า QNHมากกว่าความเป็นจริงเครื่องบินจะลงกระแทกพื้นก่อน

การตรวจวัดลมผิวพื้นที่ทางวิ่ง

 การวัดลมผิวพื้นที่สนามบินสากล โดยทั่วไปแล้วเหมือนกับที่ทำการตรวจวัดที่สถานีตรวจอากาศผิวพื้น ที่ตั้งของเครื่องมือต้องเป็นที่ซึ่งสามารถให้ค่าใกล้เคียงทางวิ่งมากที่สุด

อุณหภูมิ และความกดอากาศ

          อุณหภูมิ (Temperature) หมายถึง ระดับความร้อนหนาวที่ปรากฏขึ้นในมวลสารต่างๆ ที่สามารถบอกค่าได้เป็นตัวเลขที่แน่นอน อุณหภูมิของพื้นผิวโลกมีความสัมพันธ์กับการรับและส่งถ่ายพลังงานความร้อนจากรังสีของดวงอาทิตย์ ยกตัวอย่างเช่น การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์จะเริ่มขึ้นเวลาประมาณ 6.00 น. ปริมาณรังสีหรือพลังงานความร้อนที่โลกได้รับจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามระยะเวลาจนถึงเวลา 12.00 น. เป็นเวลาที่โลกได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์มากที่สุด จากนั้นปริมาณรังสีจะค่อยๆ ลดลงตามลำดับ เมื่อโลกได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์โลกจะแผ่รังสีออกไปสู่บรรยากาศในรูปของรังสีคลื่นยาว ทำให้อากาศชั้นล่างๆ ร้อนขึ้น ความร้อนส่วนใหญ่ที่อากาศได้รับเป็นความร้อนจากการแผ่รังสีของโลก อย่างไรก็ตามเวลาที่อุณหภูมิสูงสุดประจำวันไม่ใช่เวลาเดียวกันทั้งโลก แต่จะอยู่ในช่วงเวลาระหว่าง 14.00 - 16.00 น. เนื่องจากระหว่างเวลาดังกล่าวโลกยังคงได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์อยู่ แม้จะน้อยลงแล้วก็ตาม กล่าวได้ว่าโลกได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์มากกว่าพลังงานความร้อนที่โลกสูญเสียไป ดังนั้นหลังเวลาประมาณ 14.00 น. โลกจะมีการสูญเสียพลังงานความร้อนโดยการคายความร้อนหรือการแผ่รังสีของผิวโลก ดังนั้น อุณหภูมิของอากาศจะเริ่มลดลง จนถึงขีดต่ำสุดเวลา 6.00 น. นั่นเอง

           ความกดอากาศ (Pressure) ความกดอากาศ คือ น้ำหนักของอากาศที่กดทับเหนือบริเวณนั้นๆ สามารถตรวจวัดความกดอากาศ ได้โดยเครื่องมือที่เรียกว่า " บาโรมิเตอร์ " (Barometer) มีหน่วยของการตรวจวัดเป็น มิลลิบาร์ หรือ ปอนด์ต่อตารางนิ้ว โดยปกติคนเราสามารถอยู่ได้โดยไม่ได้รับแรงกดจากความกดอากาศ เนื่องจากร่างกายมนุษย์มีอากาศเป็นส่วนประกอบอยู่ ซึ่งความกดอากาศภายในตัวคนเรามีแรงดันออกเท่ากับแรงดันภายนอก เราจึงไม่รู้สึกอึดอัด ในขณะเดียวกันถ้าเราออกไปสู่ภายนอกโลกโดยไม่ได้สวมชุดอวกาศร่างกายของเราจะพองออกและระเบิดออกได้ในที่สุดเนื่องจากในอวกาศไม่มีบรรยากาศอยู่ นอกจากนั้นความกดอากาศยังมีความสัมพันธ์กันกับอุณหภูมิและระบบการเกิดลมบนพื้นโลกของเรา ความกดอากาศแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ บริเวณความกดอากาศต่ำ หรือ ความกดอากาศต่ำ (Low Pressure) หมายถึง บริเวณซึ่งมีปริมาณอากาศอยู่น้อย ซึ่งจะทำให้น้ำหนักของอากาศน้อยลงตามไป ด้วยเช่นกัน ทำให้อากาศเบาและลอยตัวสูงขึ้น เราเรียกว่า กระแสอากาศเคลื่อนขึ้น เมื่อเกิดกระแสอากาศเคลื่อนขึ้นจะเกิดการแทนที่ของอากาศ ปรากฏการณ์ดังกล่าวทำให้เรารู้สึกเย็น คือ เกิดลมขึ้น และลักษณะการพัดหมุนเวียนของลมในบริเวณศูนย์กลางความกดอากาศต่ำบริเวณส่วนต่างๆ ของโลก เช่น ในซีกโลกเหนือจะมีทิศทางการพัดทวนเข็มนาฬิกา ซีกโลกใต้จะพัดตามเข็มนาฬิกา ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจาการหมุนรอบตัวเองของโลกที่มีทิศทางหมุนทวนเข็มนาฬิกา เราเรียกบริเวณความกดอากาศต่ำในแผนที่อากาศว่า "ไซโคลน" (Cyclone) หรือ "ดีเปรสชั่น" (Depression) หมายถึงบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ และรอบๆ บริเวณความกดอากาศต่ำ มีความกดอากาศสูงอยู่รอบๆ ความกดอากาศสูงจะเคลื่อนเข้ามาแทนที่ศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ อากาศที่ศูนย์กลางความกดอากาศต่ำจะลอยขึ้นเบื้องบน อุณหภูมิจะลดต่ำลง ไอน้ำจะเกิดการ กลั่นตัวกลายเป็นเมฆฝน หรือ หิมะ ตกลงมา โดยทั่วไปสภาพอากาศไม่ดี มีฝนตก และมีพายุ ส่วน บริเวณความกดอากาศสูง หรือ ความกดอากาศสูง (High Pressure) หมายถึง บริเวณที่มีค่าความกดอากาศสูงกว่าบริเวณโดยรอบ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "แอนติไซโคลน" (Anti Cyclone) เกิดจากศูนย์กลางความกดอากาศสูง อากาศจะเคลื่อนตัวออกมายังบริเวณโดยรอบ โดยในซีกโลกเหนือจะมีทิศทางพัดตามเข็มนาฬิกา ในซีกโลกใต้จะมีทิศทางพัดทวนเข็มนาฬิกา เมื่ออากาศเคลื่อนที่ออกมาจากจุดศูนย์กลาง อากาศข้างบนก็จะเคลื่อนตัวจมลงแทนที่ ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นไม่เกิดการ กลั่นตัวของไอน้ำแต่อย่างใด สภาพอากาศโดยทั่วไปจึงปลอดโปร่ง ท้องฟ้าแจ่มใส