2.2 ปฏิสัมพันธ์เชิงภูมิศาสตร์ของโลก
การดำเนินชีวิตของมนุษย์ทั้งในประเทศไทยและในส่วนต่างๆ ของโลกจะสัมพันธ์กับปรากฏการณ์อันเกี่ยวข้องกับส่วนต่างๆ ของโลกทั้ง 4 ประการ คือ อุทกภาค ชีวภาค ธรณีภาค บรรยากาศ
2.1 ปรากฏการณ์จากบรรยากาศและท้องฟ้า
1) บรรยากาศของโลก ในท้องฟ้ามีอากาศที่หุ้มห่อโลกอยู่เรียกว่า บรรยากาศ ซึ่งประกอบไปด้วยแก๊สชนิดต่างๆ รวมทั้งไอน้ำและฝุ่นละออง เมื่อสูงจากบรรยากาศของโลกออกไปจะมีแก๊สและเทห์ฟากฟ้า คือ เทหวัตถุ (ก้อน หรือชิ้น หรือส่วนหนึ่งของสสาร อาจเป็นของแข็ง ของเหลว หรือแก๊สก็ได้) ในท้องฟ้าหรืออากาศ เช่น ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ อุกกาบาต เป็นต้น
บรรยากาศนับเป็นสิ่งสำคัญต่อการดำรงชีวิตมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่อยู่บนโลกหลายประการที่สำคัญ เช่น
1.บรรยากาศมีแก๊สออกซิเจนช่วยให้มนุษย์หายใจ แก๊สคาร์บอนใดออกไซด์ช่วยให้พืชสร้างแป้งและน้ำตาลจากการสังเคราะห์ด้วยแสง แก๊สที่มีมากที่สุด คือ แก๊สไนโตรเจนร้อยละ 78 รองลงมาคือ แก๊สออกซิเจน
2.บรรยากาศช่วยกรองรังสีเอกซ์ แกมมา และอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์
3.บรรยากาศทำหน้าที่คล้ายเรือนกระจกช่วยอบความร้อน ทำให้อุณหภูมิระหว่างกลางวันกับกลางคืนไม่แตกต่างกันมากนัก
4.บรรยากาศเป็นแหล่งสะสมไอน้ำและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรน้ำ
2) ชั้นบรรยากาศของโลก การกำหนดชั้นบรรยากาศของโลกตามแนวดิ่ง (vertical layers) จำแนกตามคุณลักษณะอุณหภูมิของอากาศ ดังนี้
2.1) โทรโพสเฟียร์ (troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ติดผิวโลกและจะสูงขึ้นไปจากผิวโลกประมาณ 8 กิโลเมตรที่ขั้วโลก หรือประมาณ 16 กิโลเมตรที่บริเวณเส้นศูนย์สูตร ลักษณะเด่นของบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ มีดังนี้
1.อุณหภูมิของกาศจะลดลงตามความสูงของพื้นที่ ในอัตรา 6.4 องศาเซลเซียส ต่อความสูง 1000 เมตร เช่น บนยอดเขาสูงๆ จะมีอากาศเย็นหรือมีหิมะปกคลุม
2.มีไอน้ำอยู่ในอากาศจึงทำให้เกิดปรากฏการณ์ลมฟ้าอากาศ ได้แก่ หมอก เมฆ ฝน ลูกเห็บและหิมะ
3.อากาศมีการเคลื่อนที่ในแนวนอนเรียกว่า ลม ทำให้มวลอากาศเคลื่อนที่จากท้องถิ่นหนึ่งไปยังอีกท้องถิ่นหนึ่ง
4.ที่ระดับโลกขึ้นไป 6 กิโลเมตร อากาศมีการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง เรียกว่า กระแสอากาศ ทำให้ไอน้ำในอากาศก่อรูปร่างเป็นเมฆก้อน คือ คิวมูลัส และคิวมูโลนิมบัสและทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง
2.2) สแตรโทสเฟียร์ (starosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ถัดจากแนวสิ้นสุดของชั้นโทรโพสเฟียร์และแนวโทรโพพอส (torpopause) โดยอยู่สูงจากระดับผิวโลกมากกว่า 16 กิโลเมตรขึ้นไป ลักษณะเด่นของบรรยากาศชั้นสแครโทสเฟียร์ คือ
1.อุณหภูมิของอากาศจะสูงขึ้นตามความสูง
2.ไม่มีไอน้ำเนื่องจากก้อนเมตรจะไม่ลอยสูงขึ้นเกินแนวโทรโพพอสบรรยากาศชั้นนี้จึงไม่มีเมฆและพายุ
3.การเคลื่อนที่ของอากาศมีเฉพาะการเคลื่อนที่ในแนวนอนเพียงอย่างเดียวและประกอบกับท้องฟ้าที่ปราศจากเมฆจึงเหมาะสำหรับกิจการการบิน
4.ตอนบนของชั้นบรรยากาศจะมีโอโซนอยู่หนาแน่น เรียกว่า แนวโอโซน (ozone layer) บรรยากาศสะสมคลื่นรังสีอัลตราไวโอเลตไว้ อุณหภูมิของอากาศจึงสูงขึ้น
2.3) เมโซสเฟียร์ (mesosphere) เป็นบรรยากาศชั้นที่อยู่ถัดจากชั้นสแตลโทสเฟียร์ขึ้นไป อยู่สูงจากระดับผิวโลกประมาณ 50-80 กิโลเมตร โดยอุณหภูมิของอากาศจะลดลงตามความสูงจนสิ้นสุดที่แนวเมโซพอส
2.4) เทอร์โมสเฟียร์ (thermosphere) เป็นบรรยากาศชั้นที่อยู่ถัดจากเมโซสเฟียร์ขึ้นไป ว฿งจะมีอุณหภูมิของอากาศสูงโดยตลอด
3) อิทธิพลของบรรยากาศที่มีต่อโลก ในขณะที่โลกหมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์นั้น บรรยากาศที่อยู่รอบโลกจะมีลักษณะเฉพาะที่เปลี่ยนแปลงไปตามอิทฺพลของดวงอาทิตย์และสิ่งแวดล้อมของโลก ดังนี้
3.1) การเกิดกลางวันและกลางคืน เกิดเนื่องจากการหมุนรอบตัวเองของโลกขณะโคจรรอบดวงอาทิตย์ ด้านรับแสงครึ่งหนึ่งของทรงกลมจะสว่าง ด้านตรงข้ามจะมืด การที่โลกหมุนจากทิศตะวันตกไปทางทิศตะวันออก จึงทำให้ตำแหน่งของพื้นที่ที่อยู่ทางทิศตะวันออกเห็นดวงอาทิตย์ก่อนทางทิศตะวันตก
3.2) ฤดูกาล ในขณะที่โลกหมุนรอบดวงตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์นั้น แกนสมมติของโลกที่เอียงทำมุม ยีสิบสามเศษหนึ่งส่วนสอง องศากับเส้นตั้งฉากของระนาบโคจร ส่งผลทำให้การรับแสงอาทิตย์ของโลกเปลี่ยนไปในแต่ละวัน
ในวันที่ 21 มีนาคม ตำแหน่งแสงตั้งฉากของดวงอาทิตย์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตรจุดขั้วโลกเหนือกับขั้วโลกใต้จะสว่าง ดังนั้น วันที่ 21 มีนาคม หรือ วันวสันตวิษุวัต (vernal equinox) โลกจะมีเวลากลางวันและกลางคืนเท่ากันช่วงละ 12 ชั่วโมง ถัดจากวันนี้ไปตำแหน่งแสงตั้งฉากของดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่ขึ้นไปทางทิศเหนือของกรุงเทพ ซึ่งตั้งอยู่ที่ละติจูด 13˚45’ เหนือ ตำแหน่งแสงตั้งฉากของดวงอาทิตย์ตั้งฉากตอนเที่ยงวันประมาณวันที่ 27-28 เมษายน ตำแหน่งเปลี่ยนไปวันละประมาณ 15 ลิปดา จนถึงวันที่ 21 มิถุนายน ตำแหน่งตั้งฉากของดวงอาทิตย์จะอยู่เหนือสุดที่เส้นทรอปิกออฟแคนเซอร์ ทำให้พื้นที่ตั้งแต่เหนือเส้นศูนย์สูตรไปทางขั้วโลกเหนือ ซึ่งเรียกว่า ซีกโลกเหนือ จะมีเวลาที่เป็นกลางวัน 12 ชั่วโมง ขณะเดียวกันพื้นที่ที่อยู่ใต้เส้นศูนย์สูตรลงไป ที่เรียกว่า ซีกโลกใต้ จะมีเวลากลางวันสั้นกว่ากลางคืน ซึ่งจะตรงกันข้ามกับปรากฏการณ์ในซีกโลกเหนือ
วันที่ 21 มิถุนายน คือ วันอุตรายันหรือครีษมายัน ตำแหน่งตั้งฉากของดวงอาทิตย์ที่เคลื่อนขึ้นมาอยู่ ณ เส้นทรอปิกออฟแคนเซอร์นั้น ทำให้ทุกพื้นที่ที่อยู่เหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล มีช่วงการรับแสงจากดวงอาทิตย์ยาวนานที่สุดถึง 24 ชั่วโมง (ที่ซีกโลกใต้พื้นที่ตั้งแต่เส้นแอนตาร์กติกเซอร์เคิลขั้วโลกใต้จะมืด 24 ชั่วโมง) ดินแดนที่อยู่เหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล ได้แก่ ประเทศนอร์เวย์ ฟินแลนด์ สวีเดน ตอนเหนือของสหพันธรัฐรัสเซียและตอนเหนือของเกาะกรีนแลนด์ เรียกปรากฎการณ์นี้ว่า พระอาทิตเที่ยงคืน หรือดวงอาทิตย์ไม่ลับขอบฟ้า (Midnigth Sun) นับเป็นปรากฏการณ์ที่ส่งเสริมการท่องเที่ยวในช่วงเดือนมิถุนายน – กรกฎาคม ได้เป็นอย่างดี
ในวันที่ 21-22 มิถุนายน พบว่าบริเวณดินแดนประเทศไทย จะมีช่วงเวลารับแสงอาทิตย์ยาวนานกว่าปกติ คือ ดวงอาทิตย์จะขึ้นเวลา 05.30 น. และลับขอบฟ้าเวลา 18.25น. จึงมีเวลาที่เป็นกลางวันถึง 12 ชั่วโมง 55 นาที ส่วนวันอื่นจนถึงเดือนกรกฎาคม ก็คล้ายกัน
วันที่ 22 กันยายน คือ วันศารทวิษุวัต (autumnal equinox)ของดวงอาทิตย์ย้ายลงมาจากวันที่ 21 มิถุนายน วันละ 15 ลิปดาและมาตั้งฉากที่เส้นศูนย์สูตรอีกครั้งหนึ่ง ทำให้ปรากฏการณ์การณ์ซีกโลกเหนือที่เคยได้รับอาทิตย์ยาวนานค่อยๆ ลดลงและจะมีช่วงเวลาระหว่างกลางวันกับกลางคืนเท่ากันอีกครั้งในวันนี้ นับจากนี้ต่อไปตำแหน่งตั้งฉากของดวงอาทิตย์จะเลื่อนลงไปใต้เส้นศูนย์สูตร ทำให้ดินแดนทางซีกโลกใต้เริ่มมีช่วงเวลากลางวันยาวขึ้นและเวลาคืนสั้นลง
วันที่ 21 ธันวาคม คือ วันทักษิณายันหรือเหมายัน (winter solstice) ตำแหน่งตั้งฉากของดวงอาทิตย์ลงไปใต้สุดที่เส้นทรอปิกออฟแคปริคอร์น ทำให้พื้นที่โลกใต้มีเวลากลางวันยาวที่สุดและที่ทวีปแอนตาร์กติกาจะได้แสงอาทิตย์สั้นที่สุด จึงเป็นช่วงฤดูหนาว ส่วนโลกใต้เป็นฤดู ถัดจากวันที่ 21 ธันวาคม ไป ตำแหน่งตั้งฉากของดวงอาทิตย์จะขยับขึ้นไปที่เส้นศูนย์สูตรและครบ 1 รอบในวันที่ 21 มีนาคม
ผลจากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ โลกจึงได้รับมุมแสงที่แตกต่างกันไป ส่งผลให้โลกมีอุรภูมิแตกต่างกันอย่างชัดเจนตามช่วงระยะเวลาต่างๆ ของปี โดยประเทศในเขตอบอุ่นคือ ละคิจูด 23½ องศาเหนือและใต้ จนถึงเส้นละติจุด 66½ องศาเหนือและใต้ แบ่งฤดูกาลออกเป็น 4 ฤดู คือ ฤดูใบม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง ฤดูหนาว
4) ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในบรรยากาศ สภาวะปกติของบรรยากาศจะมีแก๊สชนิดต่างๆ มีปริมาณไอน้ำและฝุ่นละอองอย่างสมดุล เมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงและแผ่รังสีความร้อนมาสู่โลก พลังงานรังสีของดวงอาทิตย์ ประมาณร้อยละ 6 จะแพร่กระจายและทะท้อนกลับก่อนถึงบรรยากาศชั้นเมโซสเฟียร์ อีกร้อยล่ะ 14 จะดูดซึมโดยเมเลกุลต่างๆ ของแก๊สและฝุ่นละอองในบรรยากาศชั้นเมโซสเฟียร์และสตาร์โทสเฟียร์ ประมาณร้อยละ 80 ที่ผ่านลงมาถึง 5 ส่วนที่เหลืออีกร้อยละ 45 จึงลงสู่พื้นกระทบผิวโลก
การที่บรรยกาศสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์กลับจึงทำให้บรรยากาศของโลกไม่ร้อนมากเกืนไป และการที่บรรยากาศสามารถดูดซึมความร้อนบาวส่วนไว้ช่วยให้เวลากลางคืนที่โลกได้รับแสงอาทิตย์ยังคงมีความอบอุ่นอยู่ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ปรากฏการเรือนกระจก (greenhouse effect) ซึ่งแก๊สที่ช่วยให้พลังงานรังสีอาทิตย์ที่สะท้อนกลับไม่สามารถทะลุชั้นบรรยากาศออกไปได้เรียกว่า แก๊สเรือนกระจก (greenhouse gases) ประกอบด้วยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สมีเทน แก๊สออกไซด์ของไนโตรเจน โอโซน และไอน้ำ แต่เมื่อองค์ประกอบของแก๊สในบรรยากาศตามธรรมชาติได้เปลี่ยนแปลงไปจากการกระทำของมนุษย์ อาทิ การใช้สารประกอบคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) การใช้พลังงานเพื่อการพัฒนาด้านอุตสาหกรรม การตัดไม้ทำลายป่า ทำให้ปริมาณแก๊สเรือนกระจกในบรรยากาศเพิ่มมากจนส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก ทำให้อุณหภูมิของลกสูงมากขึ้นและภูมิอากาศของโลกเปลี่ยนแปลงไป และส่งผลต่อเนื่องทำให้เกิดภัยพิบัติต่อมวลมนุษย์เอง
ความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากสาเหตุต่างๆ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศทำให้เกิดภัยพิบัติต่างๆ ดังนี้
4.1) การละลายของธารน้ำแข็งและภูเขาน้ำแข็ง น้ำแข็งที่ละลายจากอุณหภูมิของโลกที่สูงขึ้นจะส่งผลทำให้ระดับน้ำทะเลและมหาสมุทรสูงขึ้น นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าในอีก 100 ปีข้างหน้าระดับน้ำในหมาสมุทรจะสูงขึ้นประมาณ 1 เมตร พื้นที่ชายฝั่งทะเลจะจมน้ำหายไปเพราะน้ำท่วม โดยเฉพาะประเทศที่มีพื้นที่ลุ่มต่ำมาก เช่น บังกลาเทศ มัลดีฟส์ หมู่เกราะโซโลมอน เป็นต้น
4.2) ปรากฏการณ์ภัยแล้ง หรือช่วงฝนแล้ง เกิดจากภาวะของฝนไม่แน่นอน เช่น ฝนจะตกหนักในระยะเวลาสั้น ทำให้เกิดการขาดแคลนน้ำ ปรากฏการร์นี้จะเกิดขึ้นรุนแรงในประเทศแถบทะเลทรายทางตะวันออกของทวีปแอฟริกา โดยเฉพาะในเอธิโอเปีย และซูดาน
4.3) ปรากฏการณ์เอลนีโญ เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวเมื่อกระแสน้ำเย็นเปรูบริเวณชายฝั่งตะวันตกของทวีอเมริกาใต้ ถูกกระแสน้ำอุ่นจากศูนย์สูตรไหลเข้ามาแทนที่ ทำให้อุณหภูมิที่ผิวน้ำสูงขึ้น อันเป็นผลจากการอ่อนกำลังลงของลมค้าตะวันออกเฉียงใต้ในมหาสมุทรแปซิฟิก ในบางปีลมค้ามีกำลังอ่อนกว่าปกติหรืออาจพัดกลับทิศ ทำให้กระแสน้ำอุ่นที่อยู่บริเวณแปซิฟิกตะวันตกไหลย้อนกลับไปทางแปซิฟิกตะวันออกแทนกระแสน้ำเย็น ผลของปรากฏการณ์เอลนิโญทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นบริเวณกว้างไปทั่วโลก เช่น บริเวณภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ทวีปออสเตรเลียที่เคยมีฝนตกชุกกลับประสบปัญหาความแห้งแล้ว มีไฟป่าบ่อยครั้ง ทวีปอเมริกาเหนือในช่วงฤดูหนาวอากาศอบอุ่นกว่าปกติ และบางพื้นที่กลับมีฝนตกหนักจนเกิดอุทกภัย หรือบริเวณแอฟริกาตะวันออกเฉียงใต้ประสบภัยแล้วยาวนานมากขึ้น ทำให้เกิดผลกระทบต่อการดำรงชีวิตของประชาชนอย่างมาก
4.4) ปรากฏการณ์ลานิญา เป็นปรากฏการณ์ที่ผิวน้ำของมหาสมุทรแปซิฟิกแถบเส้นศูนย์สูตรเย็นลง ปรากฏการณ์ลานิญาส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ที่ตรงข้ามกันกับปรากฏการณ์เอลนีโญ ทำให้ออสเตรเลีย อินโดนีเซีย และฟิลิปินส์ มีฝนตกหนักมากขณะที่บริเวณแปซิฟิกตะวันออกช่วงฤดูฝนกลับมีฝนน้อยและเกิดความแล้งยาวนาน นอกจากจากนี้ส่งผลต่อบริเวณพื้นที่ที่อยู่ห่างไกลออกไป โดยพบว่าแอฟริกาใต้มีแนวโน้มที่จะมีฝนตกหนักและเสี่ยงต่ออุทกภัยมากขึ้น ทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาจะแห้งแล้งกว่าปกติในช่วงปลายฤดูร้อน แต่บางพื้นที่ทางตอนเหนือและตะวันออกกลับมีฝนมากกว่าปกติในช่วงฤดูหนาว หรือในช่วงฤดูหนาวของประเทศญี่ปุ่นและเกาหลีจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ เป็นต้น
4.5) ปรากฏการณ์พายุหมุน คือ บริเวณความกดอากาศต่ำที่มีกระแสอากาศหมุนเวียนเข้าหาความกดดันในแนวทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ และตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้ โดยมีการเรียกชื่อพายุหมุนแตกต่างกันไปตามแหล่งกำเนิดและตามความเร็ว
4.6) ปรากฏการณ์ไฟป่า (forest fire) ตามปกติในฤดูแล้งมักจะเกิดไฟป่าขึ้นเองตามธรรมชาติเสมอ เช่น จากฟ้าผ่าหรือต้นไม้เสียดสีกัน เป็นต้น แต่ในปัจจุบันมีไฟป่าที่เกิดขึ้นจากการกระทำของมนุษย์ เช่น การจุดไฟเผาเศษพืช เพื่อขจัดความรกรุงรังและเพื่อให้พืชแตกใบอ่อนขึ้นมาใหม่หลังจากไฟไหม้ไปแล้ว โดยหวังจะล่าสัตว์ที่ออกมากินหญ้าอ่อนที่ระบัดใบขึ้นมาใหม่อีกด้วย การเผาป่าเช่นนี้บ่อยครั้งไม่สามารถควบคุมได้จึงต้องสูญเสียพื้นที่ป่าไม้ สัตว์ป่า สังคมพืช แมลง และแหล่งอาหารไปอย่างไม่คุ้มค่า ทำให้ภูมิอากาศของท้องถิ่นเปลี่ยนแปลงไป นอกจากนี้ในพื้นที่หุบเขาจะมีกระแสลมหมุนเวียน ทำให้เกิดหมอกควันที่เป็นพิษต่อสุขภาพของประชาชนและมีผลกระทบต่อการท่องเที่ยวอีกด้วย
4.7) พื้นที่อับฝน (rainshadow) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากภูเขาสูงทอดแนวขวางกั้นทิศทางของลมฝน จึงมำให้ด้วนต้นลมมีฝนตกชุกกว่าด้านปลายลม เมื่อไอน้ำถูกลมประจำพัดเข้าหาฝั่งและยกระดับขึ้นตามความสูงของภูมิประเทศ ทำให้อุณหภูมิลดลงและรวมตัวเป็นก้อนเมฆ เมื่ออุณหภูมิลดต่ำลงถึงจุดกลั่นตัวจะคลายความร้อนแฝงของการกลั่นตัวจึงมีฝนตกลงด้านต้นลม ส่วนด้านปลายลมอุณหภูมิจากความร้อนแฝงและเมฆจะจมตัวลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นไอน้ำจะระเหยขึ้นไปในบรรยากาศจึงไม่มีการกลั่นตัวเป็นฝนมากเหมือนด้านต้นลม จึงทำให้เกิดด้านปลายลมกลายเป็นพื้นที่อับฝนที่มีอากาศแห้งและอุณหภูมิสูง บริเวณที่ปรากฏลักษณะดังนี้ เช่น บริเวณที่ราบสูงปาตาโกเนียทางใต้ของทวีปอเมริกาใต้ ที่มีทิวเขาแอนดีสทอดแนวขวางกั้นทิศทางลมและความชื้นที่พัดมาจากมหาสมุทรแปซิฟิกไว้ ส่วนในประเทศไทย บริเวณที่ราบภาคกลางแถบจังหวัดกำแพงเพชร พิษณุโลก นครสวรรค์ อุทัยทาธานี สุพรรณบุรี ราชบุรี นครปฐม มีทิวเขาถนนธงชัยและทิวเขาตะนาวศรีทอดแนวขวางกั้นทิศทางลมและความชื้นที่พัดมาจากอ่าวเมาะตะมะ จึงพบว่าด้านนับลมแถบอำเภอทองผาภูมิ อำเภอสังขละบุรี จังหวัดกาญจนบุรี มีฝนตกชุกและมีปริมาณสูงกว่าด้านปลายลมซึ่งเป็นพื้นที่อับฝน
4.8) ปรากฏการณ์อุณหภูมิผกผัน (temperature inversion) อุณหภูมิผกผันเป็นปรากฏก่ารณ์ที่เกิดขึ้นตรงกันข้ามกับอุณหภูมิปกติในบรรยากาศ คือ ปกติในบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์อุณหภูมิปกติในบรรยากาศ คือ ปกติในบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์อุณหภูมิจะลดลงตามความสูงในอัตรา 6.4 องศาเซลเซียสต่อความสูง 1000 เมตร สภาวะของอากาศเช่นนี้จะทำให้ควันจากโรงงานอุตสาหกรรมลอยขึ้นไปในบรรยากาศ แต่ในช่วงเวลากลางคืนอุณหภูมิเหนือพื้นดินเย็นกว่าอากาศเบื้องบนเนื่องจากการคายความร้อนของโลกจึงทำให้เกิดปรากฏการณ์อุณหภูมิผกผันขึ้นดังนั้น ในพื้นที่ย่านอุตสาหกรรมและเมืองใหญ่ที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงชนิดต่างๆ ควันที่ลอยขึ้นไปในบรรยากาศจะไม่สามารถลอยขึ้นไปได้สูง เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศโดยรอบมีค่าสูงกว่า เรียก แนวผกผัน (inversion layer) ปรากฏการณ์ดังกล่าวนี้จะพบเห็นในช่วงเวลาตอนเช้าและหัวค่ำของฤดูหนาว
5) ปรากฏการณ์บนผิวโลกอันเนื่องจากดวงจันทร์ ดวงจันทร์เป็นบริวารของโลกและโคจรรอบโลก โดยดวงจันทร์จะหมุนรอบตัวเองพร้อมกับโคจรรอบโลก เมื่อโคจรรอบโลกครบ 1 รอบ จะใช้เวลาเท่ากับการหมุนรอบตัวเอง คือ 27 วัน 8 ชั่วโมง แต่เมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปด้วย ดังนั้น ดวงจันทร์จึงใช้เวลาโคจรครบรอบจริงเท่ากับ 29 วัน 6 ชั่วโมง ซึ่งเรียกว่า เดือนจันทรคติ
ดวงจันทร์ไม่มีแสงสว่างในตัวเองเช่นเดียวกับโลก แสงที่ส่องมายังโลกจึงเป็นเพียงแสงสะท้อนที่ดวงจันทร์ได้รับจากดวงอาทิตย์ ดังนั้น คนบนโลกจะเห็นดวงจันทร์ 14-15 วันและไม่เห็นอีกเลยประมาณ 14 หรือ 15 วัน ในรอบ 1 เดือนทางสุริยคติ ปรากฏการณ์บนผิวโลกอันเนื่องมาจากดวงจันทร์ มีดังนี้
5.1) การเกิดข้างขึ้น-ข้างแรม การที่ดวงจันทร์หันด้านสว่างเข้าหาดวงอาทิตย์ในขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก คนบนโลกมีโอกาสเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์มากน้อยแตกต่างกันไปในแต่ละระยะเวลา เช่น เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ในแนวเดียวกันกับดวงจันทร์และโลก ณ วันนั้นทุกตำแหน่งบนโลกไม่สามารถมองเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์ได้ ในวันต่อๆ ไปดวงจันทร์เคลื่อนที่ทำมุมกับโลกไปจากตำแหน่งเดิมวันละประมาณ 12 องศา 30 ลิปดา คนบนโลกจะเริ่มเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์มากขึ้นเรื่อยๆ จึงเรียกช่วงนี้ว่า ข้างขึ้น หรือ เดือนหงาย เมื่อดวงจันทร์โคจรมาถึงวันขึ้น 8 ค่ำ อยู่ในตำแหน่งที่เป็นมุมฉากระหว่างดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ ทำให้คนบนโลกเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์ครึ่งดวง ถัดไปอีกจนวันขึ้น 15 ค่ำ ดวงจันทร์เคลื่อนไปอยู่ในทิศตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ คนบนโลกจึงสามารถเห็นส่วนของดวงจันทร์ได้ทั้งหมดเรียกว่า ดวงจันทร์เต็มดวง ถัดจากวันดังกล่าวไป คนบนโลกจะเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์ลดลงเรื่อยๆเรียกว่า ข้างแรม จนเมื่อดวงจันทร์โคจรไปถึงวันวันแรม 8 ค่ำ อยู่ในตำแหน่งที่เป็นมุมฉากอีกครั้งคนบนโลกจะเห็นส่วนสว่างเหลือเพียงครึ่งดวง และถัดไปจนถึงแรม 14 ค่ำหรือแรม 15 ค่ำ คนบนโลกจะไม่เห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์อีกครั้ง เป็นอันว่าดวงจันทร์ได้โคจรรอบโลกครบ 1 เดือน
5.2) สุริยุปราคา เกิดขึ้นในเวลากลางวันเมื่อดวงจันทร์โคจรอยู่ในตำแหน่งระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกหรือวันแรม 14-15 ค่ำและวันขึ้น 1 ค่ำ และอยู่ในระนาบเดียวกันดวงจันทร์จะโคจรเข้าบังแสงของดวงอาทิตย์ส่งผลให้เกิดความมืดบางส่วนของพื้นโลกในช่วงเวลาหนึ่ง
5.3) จันทรุปราคา เกิดขึ้นในเวลากลางคืนเมื่อดวงจันทร์อยู่ในตำแหน่งตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ โดยมีโลกอยู่ตรงกลางหรือวันขึ้น 14-15 ค่ำและวันแรม 1 ค่ำ และอยู่ในระนาบเดียวกัน เงามืดของโลกที่บดบังดวงอาทิตย์จะตกทอดไปยังดวงจันทร์ที่สุกสว่างในคืนเพ็ญเมื่อดวงจันทร์โคจรผ่านเข้าไปจะทำให้ดวงจันทร์มืดลงทีละน้อย
2.2 ปรากฏการณ์จากธรณีภาค
ธรณีภาค (lithosphere) ส่วนของโลกที่เป็นของแข็งประกอบไปด้วยหินและดินชนิดต่างๆซึ่งห่อโลกอยู่เป็นผิวเปลือกโลก เป็นพื้นที่ที่มนุษย์ใช้เป็นที่อาศัยอยู่และดำเนินกิจกรรมต่างๆ ทั้งด้านเศรษฐกิจ สังคม และวัฒนธรรม
เนื่องจากส่วนที่เป็นธรณีภาค ประกอบด้วย แผ่นภาคพื้นทวีปกับแผ่นภาคพื้นสมุทรและถูกรองรับด้วยธรณีภาค (asthenosphere) กับส่วนเนื้อโลก (mantle) ที่เป็นอาณาบริเวณที่เป็นหินหนืด (magma) หินหนืดเป็นสารเหลวร้อนมีการเคลื่อนตัวภายในโลกจึงส่งผลให้เปลือกโลกที่เป็นแผ่นภาคพื้นทวีปและแผ่นภาคพื้นสมุทรเคลื่อนที่ ซึ่งเรียกว่า ทวีปเลื่อน โดยลักษณะการเคลื่อนนั้นมีทั้งลักษณะการแยกออกจากกันและการเลื่อนชนกันหรือมุดเข้าหากันของเปลือกโลก
จากทฤษฎีของนายอัลเฟรด เวเกเนอร์ นักธรณีฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ตั้งสมมติฐานว่าแต่เดิมโลกใบนี้มีแผ่นดินกว้างใหญ่เพียงผืนเดียว เรียกว่า พันเจีย (Pangea ; Pangaea) ส่วนมหาสมุทรทั้งหมดเรียกว่า พันทาลัสซา (Panthalassa) และ ทะเลเททิส (Tethy Sea) คือ ทะเลที่อยู่ระหว่างทวีปยูเรเซียกับแผ่นทวีปอฟริกา ซึ่งภายหลังต่อมาผืนแผ่นดินกว้างใหญ่หรือพันเจียนั้นได้แยกออกจากกันกลายเป็นทวีปต่างๆในปัจจุบัน และทะเลเททิสส่วนใหญ่ถูกปิดจากการเคลื่อนของพื้นทวีป ส่วนที่หลงเหลืออยู่ของทะเลเททิสให้เห็นในปัจจุบัน คือ ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนและทะเลแคสเปียน
จากการสำรวจพื้นที่ทางตะวันออกของทวีปอเมริกาใต้กับพื้นที่ทางตะวันตกของทวีปแอฟริกา พบว่า ชนิดของหินและฟอสซิลบริเวณประเทศบราซิลมีลักษณะเช่นเดียวกันกับในประเทศไนจีเรียกาบอง นอกจากนี้ยังพบว่าเทือกเขาแอตลาสทางด้านทิศตะวันตกเฉียงเหนือของทวีปแอฟริกามีลักษณะการเกิดและชนิดของหินเช่นเดียวกับเทียกเขาแอบพาเลเซียทางด้านทิศตะวันออกของประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งผลสำรวจเหล่านี้สนับสนุนทฤษฎีทวีปเลื่อนได้เป็นอย่างดี
ท้องทะเลบริเวณทวีปอเมริกาเหนือแยกออกจากทวีปแอฟริกาและทวีปอเมริกาใต้ พื้นท้องทะเลที่เคลื่อนออกจากกัน ทำให้มวลหินหนืดพุขึ้นมาเย็นตัวใต้น้ำกลายเป็นเทือกเขากลางมหาสมุทร ซึ่งในปัจจุบันอยู่บริเวณกลางมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรอินเดีย
บริเวณที่เคยเป็นทะเลเททิส ระหว่างทวีปแอฟริกากับทวีปเอเชียพื้นที่จะแคบลงเนื่องจากแผ่นทวีปแอฟริกาเคลื่อนที่ขึ้นทางเหนือตามแนวชนกัน ส่วนทวีปแอนตาร์กติกถูกแยกไปเป็นแผ่นดินอนุทวีปอินเดียและทวีปออสเตรเลีย
เมื่ออนุทวีปอินเดียเคลื่อนที่ไปชนกับแผ่นทวีปยูเรเซียจึงเกิดทิวเขาหิมาลัย พบฟอสซิลหอยบนยอดเขา ส่วนแนวมุดเข้าหากันบริเวณทะเลเมริเตอร์เรเนียนทำให้เกิดภูเขาไฟบริเวณประเทศอิตาลี และเกิดแนวรอยเลื่อนของหินในบริเวณประเทศตุรกี อิรัก อิหร่าน และอัฟกานิสถาน ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก ได้แก่
1) แผ่นดินไหว (earthquake) การเกิดแผ่นดินไหวเป็นผลสืบเนื่องมาจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกในบริเวณแนวรอยเลื่อนของเปลือกโลก (fault) หรือการปะทุของภูเขาไฟการสั่นสะเทือนของแผ่นดินอาจสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อย หรือสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง จนทำให้สิ่งก่อสร้างฟังทลาย ดินถล่ม จุดศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวจะอยู่ในระดับลึก ส่วนผิวโลกที่อยู่ตรงกับจุดศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหว จะเป็นบริเวณที่ได้รับความเสียหายมากที่สุด และความเสียหายจะลดน้อยลงเมื่ออยู่ห่างตำแหน่งดังกล่าวออกไป
แนวแผ่นดินไหวของโลกส่วนที่เป็นขอบของแผ่นธรณีของทวีปต่างๆ ซึ่งวางตัวอยู่บนชั้นหินหนืดที่มีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา
บริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวขึ้นบ่อยครั้ง คือประมาณร้อยละ 70 ของการเกิดแผ่นดินไหวทั่วโลก และมีความรุนแรงมากที่สุดจะอยู่โดยรอบมหาสมุทรแปซิฟิกหรือที่เรียกว่า แนววงแหวนไฟแปซิฟิก (The Pacific Ring of Fire) ครอบคลุมอาณาบริเวณตั้งแต่เทือกเขาแอนดีส ในทวีปอเมริกาใต้ผ่นอเมริกากลาง เทือกเขาร็อกกีและที่ราบสูงโคลัมเบีย อะแลสกา คาบสมุทรคัมซัตคา หมู่เกาะญี่ปุ่น หมู่เกาะฟิลิปปิน หมู่เกาะอินโดนีเซีย ผ่านลงไปถึงหมู่เกาะแปซิฟิกใต้ถึงประเทศนิวซีแลนด์ รวมความยาวทั้งสิ้นประมาณ 3200 กิโลเมตร และแนวดังกล่าวเป็นแนวที่มีภูเขาไฟมากที่สุดในโลกด้วยเช่นกัน แนวแผ่นดินไหวบริเวณอื่นๆ ได้แก่ แนวเกาะชวาผ่านเกาะสุมาตรา หมู่เกาะอันดามัน สหภาพพม่า แนวเทือกเขาหิมาลัย เป็นต้น
2) การไหลเวียนของกระแสน้ำมหาสมุทร (ocean currents) มีความต่อเนื่องและสม่ำเสมอกัน โดยเกิดจากสาเหตุ ดังนี้
1.เกิดจากความแตกต่างของระดับน้ำทะเล
2.เกิดจากความหนาแน่นและอุณหภูมิที่แตกต่างกันของทะเลในแต่ละแห่ง
3.เกิดจากแรงผลักของลมประจำฤดูและลมประจำถิ่นที่กระทำต่อผิวหน้าน้ำ
4.เกิดจากการลดระดับและการเพิ่มระดับน้ำทะเลจากปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลง
5.เกิดจากผลของแรงสั่นสะเทือนเนื่องจากการเกิดแผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟปะทุใต้ทะเล
2.1) กระแสน้ำมหาสมุทรแปซิฟิก บริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้มี กระแสน้ำเย็นแปรู เมื่อไหลเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตรกระแสน้ำจะอุ่นขึ้นและเคลื่อนที่ไปทางทิศตะวันตก เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นศูนย์สูตร กระทั่งกระแสน้ำไหลไปถึงทวีปออสเตรเลียจะแยกออกเป็น 2 สาย คือ สายที่ไหลวกลงทางใต้เส้นศูนย์สูตรผ่านชายฝั่งทะเลด้านทิศตะวันออกของประเทศออสเตรเลีย เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นออสเตรเลียตะวันออก ส่วนสายที่ไหลขึ้นไปทางเหนือเส้นศูนย์สูตรสู่ทะเลจีนแล้วไหลเลียบฝั่งตะวันออกของประเทศญี่ปุ่น เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นคุโระชิโอะ
ต่อมากระแสน้ำอุ่นคุโระชิโอะจะไหลไปทางตะวันออกจนถึงอ่าวอะแลสกา เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นอะแลสกา และกระแสน้ำจะค่อยๆ เย็นลงเนื่องจากมีกระแสน้ำเย็นที่ไหลจากช่องแคบเบริงมารวมกัน มวลน้ำเย็นจะลอยตัวขึ้นเบื้องบนและไหลผ่านชายฝั่งทางทิศตะวันตกของประเทศสหรัฐอเมริกา เรียกว่า กระแสน้ำเย็นแคลิฟอร์เนีย จากนั้นจะไหลลงทางทิศใต้และกระแสน้ำจะอุ่นขึ้นเมื่อเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตร
2.2) กระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติก บริเวณมหาสมุทรแอตแลนติกตอนใต้มี กระแสน้ำเย็นเบงเกวลา ไหลเลียบชายฝั่งทางตะวันตกของทวีปแอฟริกาบริเวณประเทศแอฟริกาใต้ นามิเบีย แลแองโกลา เมื่อใกล้เส้นศูนย์สูตรและอ่าวกินี กระแสน้ำอุ่นขึ้นและไหลไปทางทิศตะวันตก เรียกว่า กระแสน้ำไหลไปถึงทวีปอเมริกาใต้จะแยกออกเป็น 2 สาย คือ สายที่ไหลวกลงทางใต้เส้นศูนย์สูตรผ่านชายฝั่งประเทศบราซิลและอาร์เจนตินา เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นบราซิล ส่วนสายที่ไหลขึ้นไปทางเหนือเส้นศูนย์สูตรเข้าไปในทะเลแคริบเบียน อ่าวเม็กซิโก และชายฝั่งทางตะวันออกของสหรัฐอเมริกาและแคนนาดา เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีม
จากนั้นกระแสน้ำจะไหลข้ามมหาสมุทรไปจนถึงคาบสมุทรแกนดิเนเวียและยุโรปตะวันตก เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นแอตแลนติกเหนือ ขณะที่กระแสน้ำเย็นที่ไหลลงมาจากมหาสมุทรอาร์กติกจะไหลอยู่ลึกใต้กระแสน้ำอุ่น แถบหมู่เกาะคะแนรี และเมื่อไหลเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตรกระแสน้ำก็จะอุ่นขึ้นแล้วไหลไปตามแนวเส้นศูนย์สูตร
2.3) กระแสน้ำในมหาสมุทรอินเดีย บริเวณมหาสมุทรอินเดียตอนใต้มีกระแสน้ำเย็นไหลผ่านด้านทิศตะวันตกของทวีปออสเตรเลีย เรียกว่า กระแสน้ำเย็นออสเตรเลียตะวันตก จากนั้นกระแสน้ำจะไหลไปตามแนวเส้นศูนย์สูตร เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นศูนย์สูตร ไหลไปทางทิศตะวันตกจนถึงทวีปแอฟริกาที่เกาะมาดากัสการ์ กระแสจะแยกออกเป็น 2 สาย คือ สายที่ไหลวกลงทางใต้ เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นโมซัมบิก ส่วนสายที่ไหลขึ้นไปเหนือเส้นศูนย์สูตร เรียกว่า กระแสน้ำอุ่นมรสุม
2.4) กระแสน้ำในมหาสมุทรอาร์กติก บริเวณมหาสมุทรอาร์กติกจะมีเฉพาะกระแสน้ำเย็น โดยจะไหลลงไปยังมหาสมุทรแปซิฟิกในฤดูหนาว สายหนึ่งไหลผ่านช่องแคบเบริงไปยังชายฝั่งตะวันออกของญี่ปุ่น เรียกว่า กระแสน้ำเย็นโอะยาชิโอ๊ะ ส่วนอีกสายหนึ่งไหลผ่านช่องแคบเดวิสระหว่างเกาะกรีนแลนด์กับประเทศแคนนาดา เรียกว่า กระแสน้ำเย็นแลบราดอร์
3) ปฏิสัมพันธ์ที่เกิดจากอิทธิพลของกระแสน้ำมหาสมุทร กระแสน้ำมหาสมุทรมีอิทธิพลต่อความเป็นอยู่ของมนุษย์ในภูมิภาคต่างๆ หลายประการดังนี้
3.1) ในช่วงฤดูหนาวของเขตภูมิอากาศแบบอบอุ่น กระแสน้ำที่ไหลเลียบชายฝั่งจะทำให้อุณหภูมิของอากาศบริเวณนั้นอุ่นขึ้นกว่าปกติ ตัวอย่างเช่น เมื่อกระแสน้ำอุ่นขึ้นกว่าอุณหภุมิของอากาศบริเวณอื่นๆ ที่อยู่ในละติจูดเดียวกัน ได้แก บริเวณยุโรปเหนือทะเลจะไม่เป็นน้ำแข็ง แต่บริเวณเกาะกรีนแลนด์ทะเลจะเป็นน้ำแข็งและมีอากาศหนาวเย็น เป็นต้น
3.2) กระแสน้ำต่างชนิดกันจะก่อให้เกิดความแตกต่างของภูมิอากาศ แม้จะไหลผ่านทวีปเดียวกัน ดังกรณีของทวีปแอฟริกาและทวีปอเมริกาใต้ โดยในละติจูดเดียวกันภูมิอากาศของทางทิศตะวันตกกับทิศตะวันตกกับทิศตะวันออกของทั้งสองทวีปจะแตกต่างกันมาก คือ ทิศตะวันตกของทั้งสองทวีปจะมีกระแสน้ำเย็นไหลผ่านส่งผลให้บริเวณชายฝั่งและลึกเข้าไปในแผ่นดินอากาศจะแห้งแล้ง มีลักษณะเป็นทะเลทราย เช่น ทะเลทรายคาลาอารี บริเวณประเทศบอตสวานาในทวีปแอฟริกาและทะเลทรายอะตากามา บริเวณประเทศชิลีและเปรูในทวีปอเมริกาใต้ ส่วนทางด้านฝั่งตะวันออกของทั้งสองทวีปจะมีอากาศแบบทุ่งหญ้าสะวันนาซึ่งมีความชุ่มชื้นมากกว่า
3.3) บริเวณที่มีมวลน้ำเย็นลอยตัวขึ้นมา แถบหมู่เกาะคะแนรีทางทิศตะวันตกของทวีปแอฟริกาและชายฝั่งของรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ส่งผลให้ภายในแผ่นดินมีภูมิอากาศแบบทะเลทรายและกึ่งทะเลทราย
3.4) บริเวณที่กระเสน้ำอุ่นและกระเสน้ำเย็นไหลไปปะทะกัน เช่น กระแสน้ำอุ่นคุโระชิโอะปะทะกับกระแสน้ำเย็นโอะยาชิโอะที่บริเวณทะเลญี่ปุ่น ที่เรียกว่า คูริลแบงส์ และกระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีมปะทะกับกระแสน้ำเย็นแลบราดอร์ที่บริเวณทางทิศตะวันออกของเกาะนิวฟันด์แลนด์ของประเทศแคนาดา ที่เรียกว่า แกรนด์แบงส์ นอกจากจะทำให้เกิดหมอกจากการเคลื่อนตัวของความชื้นไปบนผิวน้ำที่เย็นจัด มีชื่อเรียกเฉพาะว่า หมอกทะเล (sea smoke) แล้ว บริเวณดังกล่าวยังเป็นแหล่งที่มีแพลงก์ตอนซึ่งเป็นอาหารของปลามาก ทำให้มีปลาในบริเวณนี้ เป็นประโยชน์ทางด้านการประมงอีกด้วย
4) ปฏิสัมพันธ์ที่เกิดจากน้ำขึ้น-น้ำลงและน้ำเกิดน้ำตาย ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ระหว่างดวงอาทิตย์ โลก และดวงอาทิตย์ ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ดังนี้
4.1) น้ำขึ้น-น้ำลง เนื่องจากดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ต่างมีแรงดึงดูดที่กระทำต่อมวลน้ำบนโลก โดยแรงดึงดูดจากดวงจันทร์มากกว่าดวงอาทิตย์ ปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงจึงถือได้ว่าเกิดเนื่องจากอิทธิพลของดวงจันทร์ โดยเกิดน้ำขึ้นวันละ 2 ครั้งสลับกับการเกิดน้ำลงวันละ 2 ครั้ง คือ เกิดน้ำขึ้นแล้วอีก 6 ชั่วโมงต่อมาจะเกิดน้ำลง อีก 6 ชั่วโมงต่อมาก็เกิดน้ำขึ้นและอีก 6 ชั่วโมงก็เกิดน้ำลง เช่นนี้จนครบ 1 วัน โดยวันต่อไปเวลาที่น้ำขึ้นจะช้าไปจากวันแรกเฉลี่ยประมาร 50 นาที ทั้งนี้เพราะดวงจันทร์โคจรทำมุมกับโลกไป 12 องศา 30 ลิปดา
4.2) น้ำเกิด-น้ำตาย โดยน้ำเกิดเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากโลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์เรียงตัวเป็นแนวเดียวกัน แรงดึงดูดของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เสริมแรงกันพลังดึงดูดจึงมากขึ้น ส่งผลให้ระดับน้ำขึ้นสูงที่สุดและลงต่ำที่สุดต่างจากระดับทะเลปานกลาง เกิดในช่วงขึ้น 15 ค่ำ และวันแรม 14-15 ค่ำ ส่วนน้ำตาย เป็นวันที่ดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์โคจรมาเรียงตัวเป็นมุมฉาก น้ำจึงถูกแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ดูดไปส่วนหนึ่ง และดวงจันทร์ดูดไปส่วนหนึ่ง จึงทำให้ระดับน้ำขึ้นและน้ำลงไม่แตกต่างไปจากระดับน้ำทะเลปานกลางมากนัก ตรงกับช่วงวันขึ้น 8 ค่ำ และวันแรม 8 ค่ำ
5) ปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์กับแหล่งน้ำจืด น้ำจืดเป็นสิ่งจำเป็นต่อชีวิตและความเป็นอยู่ของมนุษย์ สมัยโบราณมนุษย์เลือกตั้งถิ่นฐานในพื้นที่ที่มีน้ำจืดเพื่อประโยชน์ทั้งในด้านการบริโภคและการอุปโภค จากการที่มนุษย์ผูกพันกับแหล่งน้ำจืดมาตั้งแต่สมัยโบราณนี้เองทำให้มนุษย์ได้สั่งสมความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์จากแหล่งน้ำจืดมาโดยตลอด ทั้งการเกิดน้ำท่วม และการขาดแคลนน้ำจืด มนุษย์จึงพัฒนาวิธีการป้องกันน้ำท่วมและรู้จักทำระบบการชลประทาน เพื่อให้มีน้ำจืดใช้ตลอดปีขึ้น
น้ำจืดที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์มีกำเนิดจากหยาดน้ำฟ้าชนิดต่างๆ ได้แก่ น้ำฝน หิมะ ลูกเห็บ โดยน้ำจืดที่มีสถานะเป็นน้ำแข็ง เมื่อละลายแล้วน้ำจืดจะแทรกเข้าไปในเนื้อดินซึ่งน้ำจืดในดินจะมีปริมาณมากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับคุณลักษณะและชนิดของดิน ความชื้นในดิน ชนิดของพืชและบริเวณที่พืชปกคลุมดิน ความลาดของพื้นผิว และประเภทหรือลักษณะของฝนที่ตกลงมายังพื้นที่ น้ำจืดในดินจะไหลซึมลงสู่ชั้นใต้ดิน และสะสมเป็นน้ำใต้ดินต่อไป
โดยมนุษย์นำน้ำมาใช้ประโยชน์ในกิจกรรมต่างๆ เช่น นำมาอุปโภคบริโภคเป็นน้ำใช้ภายในครัวเรือน ในโรงงานอุตสาหกรรมและนำมาใช้ในด้านการเกษตร เป็นต้น
ส่วนน้ำจืดที่เป็นแหล่งน้ำ เช่น แม่น้ำ ลำธาร ทะเลสาบ บ่ บึง สระน้ำ โดยมนุษย์จะตั้งถิ่นฐานและใช้น้ำจากแม่น้ำมากกว่าแหล่งน้ำจืดผิวดินอื่นๆ แม่น้ำจึงเปรียบได้ดังนี้ เส้นเลือดที่หล่อเลี้ยงชีวิตและใช้ในกิจกรรมต่างๆ คือ เป็นเส้นทางคมนาคมขนส่ง เป็นแหล่งอาศัยของสัตว์น้ำจืดตามธรรมชาติ และเป็นแหล่งน้ำจืดที่ใช้ประโยชน์ทางด้านการเพราะปลูกและเลี้ยงสัตว์
6) ปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์กับทะเลและมหาสมุทร มนุษย์มีความสัมพันและใช้ประโยชน์จากแหล่งน้ำเค็มมากมายหลายรูปแบบ ที่สำคัญดังนี้
1. การคมนาคมขนส่ง มนุษย์ได้ใช้ทะเลและมหาสมุทรเป็นเส้นทางการเดินเรือทั้งการคมนาคมและการขนส่งมาตั้งแต่สมัยโบราณ และได้พัฒนาระบบการเดินเรือมาโดยตลอด จนในปัจจุบันมีความก้าวหน้าทันสมัยมาก การขนส่งทางทะเลได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องทำให้สามารถบรรทุกน้ำหนักสินค้าได้ปริมาณมาก และเสียค่าใช้จ่ายต่ำกว่าด้วยการขนส่งด้วยพาหนะอื่นๆ โดยพบว่าเมืองใหญ่ๆของประเทศต่างๆ อยู่บริเวณใกล้ปากแม่น้ำหรือชายฝั่งทะเลซึ่งเป็นจุดรับส่งสินค้า ตัวอย่างเช่น เมืองช่างไห่ (เซี้ยงไฮ้) ของประเทศจีน กรุงโตเกียวและเมืองโอซะกะของประเทศญี่ปุ่น เมืองนิวยอร์ก ประเทศสหรัฐอเมริกา
2. เป็นแหล่งอาหารตามธรรมชาติ ทะเลเป็นแหล่งที่อยู่ของพืชและสัตว์น้ำเค็มนานาชนิด ซึ่งมนุษย์นำมาเป็นอาหารและเวชภัณฑ์ต่างๆ
3. สถานทีเพราะเลี้ยงสัตว์น้ำเค็ม จากความรู้ความเชี่ยวชาญด้านการประมงและการเพราะเลี้ยงสัตว์น้ำเค็มบางชนิดที่เป็นอาหารที่เป็นเศรษฐกิจของมนุษย์
4. การทำนาเกลือสมุทร การใช้ใช้ประโยชน์จากน้ำเค็มที่สำคัญอีกประการหนึ่ง คือ การทำนาเกลือสมุทร โดยประเทศในเขตร้อนชื้นที่มีชายทะเลจะทำกิจกรรมทางเศรษฐกิจชนิดนี้ แต่ก็ทำได้บางพื้นที่เท่านั้น เนื่องจากการทำนาเกลือจะต้องทำในพื้นที่ที่มีดินเหนียว มีช่วงฤดูแล้งยาวนานและแสงอาทิตย์เข้มเท่านั้น เช่น จังหวัดเพชรบุรี สมุทรสงคราม สมุทรสาครของประเทศไทย เป็นต้น
5. สถานที่พักผ่อนหย่อนใจ บริเวณชายฝั่งทะเลที่สวยงาม น้ำทะเลที่อุ่นและสะอาด จะเป็นสถานที่ตากอากาศและพักผ่อนหย่อนใจที่สำคัญของมนุษย์ ดังนั้น ประเทศที่มีชายหาดที่สวยงาม จึงสามารถสร้างรายได้จากการท่องเที่ยวได้เป็นอย่างดี
2.4 ปรากฏการณ์จากชีวภาค
ชีวภาค (Biosphere) หมายถึง บริเวณของผิวโลก รวมทั้งในบรรยากาศและใต้ดินที่มีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นทั้งที่มีชีวิตอยู่และตายไปแล้ว ได้แก่ พืช สัตว์ มนุษย์ โดยพื้นที่หรือถิ่นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ที่มีความสัมพันธ์กันและมีการปรับปรุงตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมของท้องถิ่นนั้นๆ ทั้งในด้านบรรยากาศ ธรณีภาค และอุทกภาค
1) ปรากฏการณ์ทางชีวภาคของพืช ที่สำคัญ มีดังนี้
1.1) ลักษณะทางกายภาพของพืช พืชมีองค์ประกอบทางชีวภาพเฉพาะที่มีความแตกต่าง สามารถเห็นได้ชัด
เช่น ขนาดและความสูงของลำต้น ประเภทไม้ยืนต้น ไม้ล้มลุก ไม้เถา ไม้เกาะหรือกาฝาก การแผ่ร่มเงา ลักษณะของขนาดของใบ รูปร่าง เช่น พืชในเขตแห้งแล้งจะมีใบมัน เป็นต้น
1.2) การกระจายของพืชพรรณธรรมชาติในโลก การกระจายของพืชพรรณ จำแนกตามสภาพแวดล้อมแบ่งได้ 3 ประเภทตามชีววัฏจักร คือ
(1) พืชที่เจริญเติบโตได้ในน้ำเค็ม เช่น สาหร่าย หญ้าทะเล ซึ่งสามารถสังเคราะห์ด้วยแสง เพื่อสร้างอาหารได้ ส่วนบริเวณชายฝั่งทะเลและแนวรอยต่อระหว่างน้ำจืดที่ไหลออกมาจากแผ่นดินกับน้ำทะเลที่เรียกว่า น้ำกร่อย จะมีพรรณไม้หลายชนิด เช่น ไม้โกงกาง ไม้แสม ไม้ตะบูน ไม้ลำพู ต้นจาก เป็นต้น และเนื่องจากพรรณไม้เหล่านี้มักเจริญเติบโตบริเวณหาดเลนของปากแม่น้ำจึงเรียกบริเวณนี้ว่า “ป่าชายเลน” เป็นสถานที่อนุบาลสัตว์น้ำและเป็นแหล่งอาหารของสัตว์น้ำ นอกจากนี้ป่าชายเลนยังทำหน้าที่เป็นแนวยึดดินไม่ให้พังทลายจากกระแสน้ำ คลื่นและลมที่จะทำความเสียหายแก่ภายในแผ่นดิน
(2) พืชที่เจริญเติบโตได้ในน้ำจืด บริเวณชายตลิ่งของแหล่งน้ำจืดและในพื้นที่น้ำจืดจะมีพืชหลายชนิดที่เจริญเติบโตอยู่ ได้แก่ พืชสาย คือ พืชที่มีเหง้าอยู่ในดิน มีลำต้นเป็นสายขึ้นอยู่ทั้งใต้ระดับน้ำและเหนือระดับน้ำ พืชที่ลอยไปตามกระแสน้ำ เช่น แหน ผักตบชวา พืชที่ขึ้นเป็นต้นมีใบยาว เช่น ต้นอ้อ ไม้ยืนต้นที่ขึ้นในบริเวณตลิ่ง เช่น ต้นมะกอกน้ำ เป็นต้น
(3) พืชที่เจริญเติบโตในแผ่นดิน บริเวณแผ่นดินที่มีพืชขึ้นได้แบ่งออกตามลักษณะของพืชได้ 4 ชนิด ประกอบด้วย ป่าไม้ ป่าสลับทุ่งหญ้า ทุ่งหญ้าและพืชทะเลทราย โดยพืชชนิดต่างๆ จะเจริญงอกงามได้ดีเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ดินที่มีความอุดมสมบูรณ์จะทำให้ต้นไม้เจริญเติบโตได้ดี บริเวณพื้นที่ลาดชันมักจะพบพืชน้อย บริเวณที่ราบหรือหุบเขาที่มีความอุดมสมบูรณ์จะมีป่าไม้อุดมสมบูรณ์ และภูมิอากาศที่แตกต่างกันในแต่ละท้องถิ่น ทำให้การเจริญเติบโตของพืชต่างกันด้วย อาทิ บริเวณที่มีภูมิอากาศแบบร้อนชื้นจะพบต้นไม้สูง ไม่ผลัดใบ ภูมิอากาศแบบสะวันนาจะพบพืชพรรณธรรมชาติเป็นทุ่งหญ้ายาวและมีต้นไม้พุ่มปะปนอยู่บ้าง เป็นต้น
2) ปรากฏการณ์ทางชีวภาคของสัตว์ สัตว์ชนิดต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในโลกมีแหล่งหรือถิ่นที่อยู่หลัก 7 พื้นที่ ดังนี้
2.5 ความสัมพันธ์ระหว่างบรรยากาศ อุทกภาค ธรณีภาค และชีวภาค ในพื้นที่ต่างๆ ของโลก
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติในด้านบรรยากาศ ธรณีภาค อุทกภาค และชีวภาค ที่เกิดขึ้นบนผิวโลกนั้น มีสาเหตุการเกิดทั้งจากการกระทำโดยธรรมชาติและจากการกระทำของมนุษย์ เช่น ปรากฏการณ์แผ่นดินไหวและสินามิ ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในวันที่ 26 ธันวาคม พ.ศ.2547 โดยเกิดจากการที่แผ่นเปลือกโลกอินเดียขยับมุดแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย บริเวณร่องลึกก้นสมุทรซุนดาทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือของเกาะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย ทำให้เกิดแผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงถึง 9.0 ริกเตอร์และเกิดคลื่นสึนามิตามมา ส่งผลให้ประเทศที่มีชายฝั่งติดต่อกับมหาสมุทรอินเดียได้รับความเสียหาย มีผู้เสียชีวิตและสูญหายรวมมากกว่า 200,000 คน ภูมิประเทศแถบชายฝั่งเปลี่ยนแปลงไป โดยชายฝั่งที่มีป่าชายเลนจะได้รับความรุนแรงของคลื่นสึนามิน้อยกว่าชายฝั่งที่เป็นหาดทราย เนื่องจากมีป่าไม้ชายเลนช่วยต้านทานความรุนแรงของคลื่นสินามิไว้บางส่วน
ในด้านปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากการกระทำของมนุษย์ สาเหตุหลักเกิดจากการใช้พลังงานเชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์ ได้แก่ ปิโตรเลียมและถ่านหิน เพื่อการอุตสาหกรรม การคมนาคมขนส่ง จึงส่งผลให้บรรยากาศมีฝุ่นละอองและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มมากขึ้น ขณะเดียวกันการโค่นทำลายและเผาป่าไม้ เพื่อนำไม้ไปใช้ประโยชน์ทางอุตสาหกรรมและนำที่ดินไปใช้ทำการเพาะปลูก ทำให้ปริมาณฝุ่นละอองและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มมากขึ้นเช่นกัน ด้วยเหตุนี้เองอุณหภูมิของโลกจึงสูงขึ้น ส่งผลให้สภาวะอากาศแปรปรวน เกิดความแห้งแล้ง ฝนทิ้งช่วง เกิดพายุฝนน้ำท่วม อากาศร้อนจัดและหนาวจัดอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน ถิ่นที่อยู่อาศัยของพืชและสัตว์ตามธรรมชาติเปลี่ยนแปลงไปผลกระทบย้อนกลับที่มนุษย์บนโลกได้รับ คือ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ไม่เกิดขึ้นมาก่อน เช่น ปรากฏการณ์เรือนกระจก ปรากฏการณ์เอลนีโญและปรากฏการณ์ลานิญา การกัดเซาะชายฝั่งทะเล เป็นต้น