การคำนวณการดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์จากปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้ในบรรยากาศของประเทศไทย

Calculation of Solar Radiation Absorption from Precipitable Water Vapor in the Atmosphere of Thailand

Abstract

ในงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อคำนวณหาปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้ในบรรยากาศของประเทศไทยและวิเคราะห์หาการดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์จากปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้ในบรรยากาศ ผู้วิจัยได้ทำการวิเคราะห์หาปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้ในบรรยากาศของประเทศไทยจากข้อมูลความชื้นสัมพัทธ์ และอุณหภูมิอากาศที่ได้จากการตรวจอากาศชั้นบนซึ่งมีการตรวจวัดที่สถานีอุตุนิยมวิทยาจังหวัดเชียงใหม่ สถานีอุตุนิยมวิทยาจังหวัดอุบลราชธานี สถานีอุตุนิยมวิทยาจังหวัดสงขลา และกรมอุตุนิยมวิทยากรุงเทพมหานคร ซึ่งทำการตรวจวัด ต่อเนื่องกันในช่วงปี พ.ศ. 2535 ถึง พ.ศ. 2550 เมื่อนำปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้จากข้อมูลตรวจอากาศชั้นบนของ 4 สถานีดังกล่าวมาหาความสัมพันธ์กับความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิของอากาศซึ่งเป็นข้อมูลภาคพื้นดินที่สถานีเดียวกันในรูปแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ผลที่ได้พบว่ามีความสัมพันธ์ที่เชื่อถือได้ค่อนข้างสูง ปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้จากข้อมูลการตรวจอากาศชั้นบนมีค่าใกล้เคียงกับปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้จากแบบจำลองโดยมีความแตกต่างในรูปของ Root Mean Square Error (RMSE) เท่ากับ 0.354 เซนติเมตร จากนั้นผู้วิจัยนำแบบจำลองที่ได้ไปคำนวณปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้ที่สถานีอุตุนิยมวิทยา 85 สถานีทั่วประเทศ ผลที่ได้พบว่าปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้มีค่าน้อยในช่วงฤดูแล้ง (พฤศจิกายน – มีนาคม) และมีค่ามากในช่วงฤดูฝน (เมษายน – ตุลาคม) โดยมีค่าเฉลี่ยต่อปีเท่ากับ 4.571 + 0.107 เซนติเมตร เมื่อวิเคราะห์หาการดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์โดยปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้ในบรรยากาศจากแบบจำลองผลที่ได้พบว่าการดูดกลืนจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาณไอน้ำกลั่นตัวได้ในบรรยากาศซึ่งมีค่าเฉลี่ยต่อปีคิดเป็นร้อยละ 15.49          This research aims to calculate the amount of precipitable water vapor in the atmosphere of Thailand and provide an analysis of the solar radiation absorption amount of water vapor in the atmosphere. The precipitable water vapor in the atmosphere was calculated, from upper air checking data, relative humidity and temperature. The data were collected at four meteorological monitoring station, namely Chiang Mai, Ubon Ratchathani, Bangkok and Songkhla during 1992-2007. The figures for precipitable water vapor obtained from this investigation were used to formulate a mathematical model relating to the precipitable water from four stations with surface climatological data, relative humidity and temperature at the same stations. The result showed that the relationship has a relatively high level of reliability. The precipitable water vapor obtained from upper air nearly equals the value of the model, that is the difference in the Root Mean Square Error (RMSE) is equal to 0.354 cm. Then, the researcher used a model that calculates the amount of precipitable water vapor at 85 meteorology stations nationwide. The result showed that the precipitable water vapor were less in the dry (November to March) and relative high in the rainy season (April-October). The average per year is 4.571 + 0.107 cm. When analyzing solar radiation absorption by precipitable water vapor in the atmosphere from the model, the result showed that absorption is more or less depending on the precipitable water vapor in the atmosphere, which has an average annual as 15.49 percent.