วันพุธที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2553

ตอนที่ 2 เครื่องมือทางภูมิศาสตร์

เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ อาจจำแนกกว้างๆ ได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
     กลุ่มที่ให้ข้อมูลภูมิศาสตร์ เช่น แผนที่ ลูกโลก ข้อมูลสถิติ แผนภาพ
     กลุ่มที่ใช้หาข้อมูลทางภูมิศาสตร์ เช่น เข็มทิศ เครื่องวัดระยะทางในแผนที่ เครื่องมือวัดพื้นที่ กล้องสามมิติ บารอมิเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์ ไซโครมิเตอร์ ไฮโกรมิเตอร์ มาตรวัดลม เครื่องวัดน้ำฝน
     เครื่องมือเหล่านี้เราควรนำมาศึกษาให้เข้าใจ และนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ในการศึกษาภูมิศาสตร์
1. เครื่องมือที่ให้ข้อมูลทางภูมิศาสตร์
    1.1 ลูกโลก (globe)
     ลูกโลก คือ หุ่นจำลองของโลก สร้างด้วยวัสดุต่างๆ เช่น กระดาษ ยาง พลาสติก เพื่อใช้ในการศึกษาภูมิศาสตร์ ลูกโลกช่วยให้มองเห็นภาพรวมของโลก ต่างจากแผนที่ที่ให้ข้อมูลในเชิงพื้นราบ โลกมีรูปร่างคล้ายผลส้ม
     ลูกโลกแบ่งได้เป็น 2 แบบ แบบแรก คือ ลูกโลกที่แสดงส่วนที่เป็นพื้นผิวโลก เช่น แสดงส่วนที่เป็นพื้นน้ำ ได้แก่ ทะเลและมหาสมุทร แสดงส่วนที่เป็นพื้นดิน ได้แก่ เกาะ ทวีป ประเทศ แบบที่สอง คือ ลูกโลกที่แสดงโครงสร้างภายในเปลือกโลก
     1.2 ข้อมูลสถิติ
     ข้อมูลสถิติ เป็นข้อเท็จจริงสำหรับใช้เป็นหลักฐานในการอ้างอิง ข้อมูลที่รวบรวมไว้มีทั้งที่เป็นข้อความและตัวเลข ในทางภูมิศาสตร์นิยมแสดงข้อมูลสถิติไว้ 2 รูปแบบ ได้แก่
          1) ตารางสถิติ คือ แผนภูมิที่แสดงข้อมูลทางภูมิศาสตร์ไว้ในรูปของตาราง เช่น สถิติเนื้อที่ของทวีปหรือประเทศ สถิติประชากร สถิติอุณหภูมิหรือปริมาณน้ำฝนของบริเวณใดบริเวณหนึ่ง
          2) กราฟและแผนภูมิ เขียนขึ้นเพื่อแสดงการเปลี่ยนค่าของตัวแปรหนึ่งเปรียบเทียบกับค่าของตัวแปรอื่น เป็นเครื่องมือสำคัญอย่างหนึ่งในการศึกษาภูมิศาสตร์ เพราะจะช่วยให้การวิเคราะห์ความแตกต่างของข้อมูลที่นำมาใช้มีความรวดเร็ว การเปรียบเทียบอัตราส่วนข้อมูลทำได้สะดวก และเข้าใจได้ง่าย มีหลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟรูปแท่ง แผนภูมิรูปภาพ แผนภูมิรูปทรงกลม


     3) แผนภาพ (diagram)
     แผนภาพคือ รุปที่เขียนขึ้นเพื่อประกอบคำอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิชาภูมิศาสตร์ ทั้งนี้เพราะเรื่องราวทางภูมิศาสตร์บางอย่างเกิดขึ้นในอดีต เช่น การเกิดที่ราบ การทับถมของหินชั้น และปรากฏการณ์บางอย่างที่มองไม่เห็น เช่น วัฏจักรของน้ำ การเกิดลมบก-ลมทะเล การใช้แผนภาพอธิบายจะทำให้เข้าใจเรื่องราวเหล่านั้นได้ง่ายขึ้น




 2. เครื่องมือที่ใช้หาข้อมูลทางภูมิศาสตร์
     2.1 เข็มทิศ (compass)
     เข็มทิศเป็นเครื่องมือพื้นฐานอีกชนิดหนึ่งที่ใช้ในการศึกษาภูมิศาสตร์ เป็นอุปกรณ์ที่นำมาใช้หาทิศทาง เข็มทิศมีหลายชนิดและหลายรูปแบบ แต่มีหลักการในการทำงานเหมือนกัน คือ เข็มบอกทิศ(เข็มแม่เหล็ก) ซึ่งแกว่งไกวได้อิสระ จะทำปฏิสัมพันธ์กับแรงดึงดูดของขั้วแม่เหล็กโลก โดยปลายข้างหนึ่งของเข็มบอกทิศจะชี้ไปทางทิศเหนือเสมอ และส่วนปลายอีกข้างหนึ่งจะชี้ไปทางทิศใต้เสมอ
     2.2 เครื่องมือวัดระยะทางในแผนที่ (map measurer) เป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับวัดระยะทางคดเคี้ยวไปมา และทำให้ค่าความคาดเคลื่อนน้อย ลักษณะของเครื่องมือประกอบด้วยลูกกลิ้งที่ปลายติดกับล้อที่เป็นหน้าปัดแสดงระยะทาง บนหน้าปัดมีเข็มเล็กๆคล้ายเข็มนาฬิกา เข็มจัวิ่งไปตามระยะที่ลูกกลิ้งหมุนไปมีด้ามสำหรับจับ
วิธีใช้ ใช้นิ้วหมุนลูกกลิ้งด้านหน้าให้เข็มบอกระยะทางเลื่อนไปที่ค่าศูนย์ วางเครื่องมือที่จุดเริ่มต้นวัดระยะทาง โดยถือให้ด้ามเอียง 45 องศากับแผนที่ และหันหน้าปัดเข้าหาตัว กลิ้งลูกกลิ้งไปตามเส้นทางที่ต้องการวัดจนถึงจุดสุดท้ายแล้วจึงอ่านค่าจากหน้าปัด
     2.3 เครื่องมือวัดพื้นที่ (planimeter) เครื่องมือวัดพื้นที่เป็นอุปกรณ์สำหรับหาพื้นที่ของรูปบนพื้นที่ระนาบ ซึ่งมีเส้นรอบรูปเป็นเส้นตรงหรือเส้นโค้ง ส่วนประกอบของเครื่องมือได้แก่
          1) เลนส์ขยาย (tracer lens) ซึ่งมีจุดสีแดงหรือดำ (บางชนิดใช้เข็มแหลมแทนจุด) อยู่ตรงกลางเลนส์ เพื่อใช้เป็นจุดสังเกตขณะลากจุดหรือเข็มผ่านเส้นขอบพื้นที่ที่ต้องการหา
          2) แขนของเลนส์ขยาย (tracer arm) เป็นแขนที่สามารถปรับความสั้น-ยาวได้ตามมาตราส่วนของแผนที่ที่ใช้
          3) ก้อนถ่วงน้ำหนัก (anchor) เป็นก้อนน้ำหนักเพื่อถ่วงไม่ให้จุดที่วางเกิดการเคลื่อนที่
          4) แขนที่ต่อจากจุดศูนย์กลางของก้อนถ่วงน้ำหนัก (anchor arm)
          5) ล้อและมาตราวัดพื้นที่ (roller) เป็นส่วนที่เคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือถอยหลังได้ในขณะที่แขนของเลนส์ขยายกางออกหรือหุบเข้าในขณะที่ลากจุดหรือเข็มของเลนส์ขยายลากผ่านเขตพื้นที่ที่ต้องการหา
     วิธีใช้ วางก้อนถ่วงน้ำหนักไว้ในตำแหน่งนอกรูปพื้นที่ที่จะหา โดยให้สามารถลากจุดหรือเข็มที่เลนส์ขยายผ่านเขตพื้นที่ (เส้นรอบรูป) ที่ต้องการวัดพื้นที่ได้สะดวก เมื่อจุดหรือเข็มเคลื่อนที่ไป แขนของเลนส์ขยายจะหุบเข้าหรือกางออก ส่งผลให้ล้อและมาตรวัดพื้นที่เคลื่อนที่ ซึ่งมาตรวัดพื้นที่จะแสดงค่ามาตรฐานของพื้นที่ที่วัดได้ และเมื่อจุดหรือเข็มถูกลากมาบรรจบในจุดเริ่มต้นมาตรวัดพื้นที่จะคำนวณระยะที่ผ่านออกมาเป็นค่าพื้นที่และแสดงค่าที่วัดได้บนหน้าปัด
     2.4 กล้องสามมิติ (stereoscope) เป็นเครื่องมือสำหรับมองภาพสามมิติ กล่าวคือ สามารถมองความสูง-ต่ำของภูมิประเทศในลักษณะสามมิติ ประกอบด้วยเลนส์ 2 อัน ซึ่งสามารถปรับให้เท่ากับระยะห่างของสายตาผู้มองได้ ในการมองจะต้องวางภาพให้อยู่ในแนวเดียวกันและต้องเป็นภาพที่ทำการถ่ายต่อเนื่องกัน ซึ่งแต่ละภาพจะมีรายขอบที่ทับกันหรือซ้อนกัน โดยพื้นที่ของภาพในแนวนอนให้ชายขอบของภาพมีพื้นที่ทับซ้อนกันประมาณร้อยละ 60 และในแนวตั้งร้อยละ 20 กล้องสามมิติที่นิยมใช้กันมี 2 ชนิดคือ กล้องสามมิติแบบพกพา (poket stereoscope) สามารถนำติดตัวไปใช้ได้ง่าย แต่ดูภาพได้บริเวณแคบๆ ส่วนอีกชนิดหนึ่ง คือ กล้องสามมิติแบบกระจกเงา (mirror atereoscope) โดยใช้กระจกเงาสะท้อนภาพทำให้เห็นได้เป็นบริเวณกว้างกว่ากล้องสามมิติแบบพกพา
     วิธีใช้ วางภาพถ่ายคู่ที่มีหมายเลขเรียงลำดับกันลงบนพื้นราบ โดยให้รายละเอียดส่วนที่ของภาพที่ซ้อนทับกันให้อยู่ในแนวเดียวกัน แผ่นภาพอยู่ห่างกันประมาณ 6 เซนติเมตร วางกล้อมสามมิติลงบนภาพถ่าย เลื่อนแผ่นภาพที่ซ้อนทับด้านบนไปทางขวาหรือทางซ้าย เพื่อให้รายละเอียดที่ต้องการอยู่ในระยะสายตา จนกระทั่งมองเห็นภาพเป็นสามมิติตามที่ต้องการ

     2.5 บารอมิเตอร์ (barometer) เป็นเครื่องมือวัดความกดอากาศที่ใช้มากมี 3 ชนิด คือ
           1) บารอมิเตอร์แบบปรอท (mercury barometer) เป็นบารอมิเตอร์มาตรฐานที่ใช้กันอยู่ทั่วไป หน่วยที่ใช้วัดความกดของอากาศ คือ มิลลิเมตรของปรอท และมิลลิบาร์
           2) บารอมิเตอร์แบบตลับ หรือแบบแอนิรอยด์ (aneroid barometer) ประกอบด้วยตลับโลหะบางๆ ที่สูบอากาศออกเกือบหมด ตรงกลางตลับมีสปริงต่อไปยังคานและเข็มชี้ เมื่อความกดอากาศเปลี่ยนแปลงตลับโลหะจะพองหรือแฟบลง ทำให้สปริงดึงเข็มชี้ที่หน้าปัดตามความกดอากาศ
           3) บารอกราฟ (barograph) ใช้หลักการเดียวกันกับบอรอมิเตอร์แบบตลับ แต่ต่อแขนปากกาให้ไปขีดบนกระดาษกราฟที่หุ้มกระบอกหมุนที่หมุนด้วยนาฬิกา จึงบันทึกความกดอากาศ
    
     2.6 เทอร์โมมิเตอร์ (thermometer) เป็นเครื่องมือวัดอุณหภูมิอากาศ ที่ใช้กันอยู่ทั่วไปมีดังนี้
           1) เทอร์โมมิเตอร์ธรรมดา (ordinary thermometer) ที่ใช้กันเสมอในการตรวจวัดอุณหภูมิประจำวัน คือ เทอร์โมมิเตอร์ธรรมดาชนิดปรอทบรรจุอยู่ในหลอดแก้ว สามารถวัดอุณหภูมิได้อยู่ระหว่าง -20 ถึง 50 องศาเซลเซียส
2) เทอร์โมมิเตอร์สูงสุด (maximum thermometer) คือเทอร์โมมิเตอร์ชนิดปรอทบรรจุอยู่ในหลอดแก้วเช่นเดียวกับเทอร์มิเตอร์ธรรมดา แต่แตกต่างกันตรงที่ว่าบริเวณลำเทอร์โมมิเตอร์เหนือกระเปาะบรรจุปรอทขึ้นมาเล็กน้อยจะเป็นคอคอดป้องกันปรอทที่ขยายตัวแล้วไหลกลับลงกระเปาะ ใช้วัดอุณหภูมิสูงสุด
3) เทอร์โมมิเตอร์ต่ำสุด (minimum thermometer) คือเทอร์โมมิเตอร์ชนิดเอทิลแอลกอฮอล์บรรจุในหลอดแก้ว มีก้านชี้รูปดัมบ์เบลล์ ยาวประมาณ 2 เซนติเมตรบรรจุอยู่ ใช้วัดอุณหภูมิต่ำสุด
          4) เทอร์โมมิเตอร์แบบซิกซ์ (six's thermometer) ลักษณะเป็นหลอดแก้วรูปตัวยู ภายในบรรจุปรอทและแอลกอฮอล์ มีก้านชี้โลหะรูปดัมบ์เบลล์อหยู่ในหลอดข้างละ 1 อัน หลอดทางซ้ายบอกอุณหภูมิต่ำสุด หลอดทางขวาบอกอุณหภูมิสูงสุด อ่านอุณภูมิจากขอบล่าง
     5.เทอร์โมกราฟ (thermograph) เป็นเครื่องมือบันทึกอุณหภูมิแบบต่อเนื่อง ที่นิยมใช้มีอยู่ 2 แบบ คือ เทอร์โมกราฟแบบโลหะประกบ ปกติจะนำไปรวมกับไฮโกรกราฟเป็นเครื่องเดียวกันเรียกว่า เทอร์โมไฮโกรกราฟ ส่วนอีกแบบหนึ่งเรียกว่า เทอร์โมกราฟชนิดปรอทบรรจุในแท่งเหล็ก เครื่องมือชนิดนี้สามารถวัดอุณหภูมิของดินได้ด้วย
         
        2.7 ไซโครมิเตอร์ (psychormeter) เป็นเครื่องมือสำหรับใช้วัดความชื้นสัมพัทธ์และจุดน้ำค้างในอากาศ ประกอบด้วย เทอร์โมมิเตอร์ 2 อัน อันหนึ่งเรียกว่า เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง อีกอันหนึ่งเรียกว่า เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียก ซึ่งมีผ้ามัสลินที่เปียกน้ำหุ้มกระเปาะเทอร์โมมิเตอร์ไว้ น้ำในผ้าจะระเหยไปในอากาศที่อยู่รอบๆ การระเหยเกิดจากความร้อนแฝงในตุ้มปรอท ทำให้ปรอทหดตัว เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียกจึงมีอุณหภูมิต่ำกว่าเทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง การระเหยของน้ำจากผ้ามัสลินมีส่วนสัมพันธ์กับความชื้นของอากาศที่อยู่โดยรอบ ถ้าอากาศอิ่มตัวน้ำจะไม่ระเหย อุณหภูมิตุ้มเปียกกับตุ้มแห้งจะเท่ากัน ถ้าอากาศแห้งจะเกิดการระเหยของน้ำจากผ้ามัสลิน อุณหภูมิตุ้มเปียกจะต่ำกว่าอุณหภูมิตุ้มแห้ง ถ้าอุณหภูมิตุ้มเปียกมีค่าใกล้เคียงอุณหภูมิตุ้มแห้งมากเท่าใด แสดงว่าความชื้นสัมพัทธ์มีค่ามาก นำค่าผลต่างของอุณหภูมิกับอุณหภูมิที่วัดได้จากเทอร์โมมิเตอร์กระเปาะแห้งไปเปิดหาค่าความชื้นสัมพัทธ์เป็นร้อยละจากตาราง
       2.8 ไฮโกรมิเตอร์ (hygrometer) เป็นเครื่องมือวัดความชื้นอากาศแบบต่อเนื่องที่นิยมใช้กันมาก อุปกรณ์ที่สำคัญคือ เส้นผม ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงตามปริมาณความชื้นในอากาศ ถ้าความชื้นน้อยจะทำให้เส้นผมหดตัวสั้นลง ความชื้นมากเส้นผลจะขยายตัวยาวขึ้น การยืดหดตัวของเส้นผมจะส่งผลไปยังคันกระเดื่องซึ่งเป็นกลไกที่ต่อกับแขนปากกา ทำให้ปากกาที่อยู่ปลายแขนขีดไปบนกระดาษกราฟบอกความชื้นสัมพัทธ์ต่อเนื่องกันไป เครื่องไฮโกรมิเตอร์นี้อาจนำไปรวมกับเทอร์โมมิเตอร์ เรียกว่า เทอร์โมไฮโกรมิเตอร์
      




     2.9 มาตรวัดลม (anemometer) เป็นเครื่องมือวัดความเร็วของลม ที่นิยมใช้กันมากเป็นมาตรวัดลม แบบรูปถ้วย (cup annemometer) ประกอบด้วยลูกถ้วยทรงกรวย 3 หรือ 4 ใบ มีแขนยึดติดกันกับแกนซึ่งอยู่ในแนวดิ่ง และติดอยู่กับเครื่องอ่านความเร็ว ลูกถ้วยจะหมุนรอบเพลาตามแรงลม จำนวนรอบหมุนจะเปลี่ยนเป็นระยะทาง โดยมีหน่วยเป็นกิโลเมตรหรือไมล์ อ่านได้จากหน้าปัดของเครื่องอ่านความเร็ว 

2.10 เครื่องวัดฝน (rain gauge) เครื่องวัดฝนเป็นเครื่องมือที่ช่วยในการวัดปริมาณน้ำฝน โดยใช้อุปกร์ที่มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก มีกรวยต่อภาชนะรองรับ ภายในปากภาชนะรองรับมีขนาดแคบและพอดีกับกรวยเพื่อลดการสูญเสียเนื่องจากการระเหย พื้นที่หน้าตัดของถังรองรับน้ำฝนมีขนาดตั้งแต่ 200-500 ตารางเซนติเมตร ปากถังมีลักษณะด้านในอยู่ในแนวตั้ง ส่วนด้านนอกจะลาดเอียงออกไป ด้านในของที่รับน้ำฝนถูกออแบบเพื่อป้องกันการระเหยของน้ำฝนออกไปข้างนอก การวัดปริมาณน้ำฝนอาจใช้แวตวงหรือหย่อนไม้ที่มีมาตรวัดลงในขวดแก้วรับน้ำฝน

2 ความคิดเห็น:

  1. ขอบคุณนะค่ะคุณครู ตอบคำถามในห้องในเยอะเลยอะ

    ตอบนำออก
  2. เป็นประโยชน์มากครับ ทำออกมาอีกนะครับ

    ตอบนำออก