Почему повышается атмосферное давление
Атмосферное давление - что это за показатель и зачем он нужен.
Что такое атмосферное давление?Все тела во Вселенной имеют свойство притягиваться друг к другу. Крупные и массивные обладают более высокой силой притяжения по сравнению с мелкими. Этот закон присущ и нашей планете. Земля притягивает к себе любые объекты, которые на ней находятся, в том числе окружающую ее газовую оболочку – атмосферу. Хотя воздух намного легче планеты, он имеет большой вес и давит на всё, что находится на земной поверхности. Таким образом возникает атмосферное давление.
Что такое атмосферное давление?
Под атмосферным давлением понимают гидростатическое давление газовой оболочки на Землю и расположенные на ней объекты. На разной высоте и в различных уголках земного шара оно имеет различные показатели, но на уровне моря стандартным принято считать 760 мм ртутного столба.
Это означает, что на квадратный сантиметр любой поверхности оказывает давление воздушный столб массой 1,033 кг. Соответственно, на квадратный метр приходится давление более чем в 10 тонн.
О существовании давления атмосферы люди узнали только в XVII столетии. В 1638 году тосканский герцог решил приукрасить свои сады во Флоренции красивыми фонтанами, но неожиданно обнаружил, что вода в построенных сооружениях не поднимается выше 10,3 метров.
Решив выяснить причину подобного явления, он обратился за помощью к итальянскому математику Торричелли, который путем опытов и анализа определил, что воздух имеет вес.
Как измеряется атмосферное давление?
Атмосферное давление – один из важнейших параметров газовой оболочки Земли. Поскольку в разных местах оно различается, для его замеров используют специальное устройство – барометр. Обычный бытовой прибор представляет собой металлическую коробку с основанием из гофры, в которой напрочь отсутствует воздух.
При росте давления эта коробка сжимается, а при снижении давления, напротив, расширяется. Вместе с движением барометра двигается прикрепленная к нему пружинка, которая оказывает влияние на стрелку на шкале.
На метеорологических станциях используют жидкостные барометры. В них давление измеряют по высоте ртутного столбика, заключенного в стеклянную трубку.
Почему его измеряют?
Почему человечество измеряет атмосферное давление?Поскольку атмосферное давление создается вышележащими пластами газовой оболочки, по мере повышения высоты оно изменяется. На него могут оказывать влияние как плотность воздуха, так и высота самого воздушного столба. Кроме того, давление меняется в зависимости от места на нашей планете. Это связано с тем, что разные районы Земли расположены на различных высотах над уровнем моря.
Кстати, время от времени над земной поверхностью создаются медленно передвигающиеся области повышенного или пониженного давления. В первом случае они носят название антициклоны, во втором – циклоны. В среднем показатели давления на уровне моря варьируются от 641 до 816 мм ртутного столба, хотя внутри торнадо могут опускаться до 560 мм.
Как атмосферное давление влияет на погоду?
Распределение атмосферного давления по Земле является неравномерным. Это связано с движением воздуха и его способностью создавать так называемые барические вихри.
В северном полушарии вращение воздуха по часовой стрелке приводит к образованию нисходящих воздушных потоков (антициклонов). Они приносят в конкретную местность ясную либо малооблачную погоду с полным отсутствием дождя и ветра.
Но если воздух вращается против часовой стрелки, то над землей образуются восходящие вихри. Они характерные для циклонов, с сильными осадками, шквальными ветрами, грозами. Кстати, в южном полушарии циклоны движутся по часовой стрелке, антициклоны – против нее.
Как оно влияет на человека?
На каждого человека давит воздушный столб массой от 15 до 18 тонн. В иных ситуациях такой вес мог бы раздавить всё живое, но давление внутри нашего организма равняется атмосферному. Поэтому при нормальных показателях в 760 мм ртутного столба мы не испытываем никакого дискомфорта.
Если же атмосферное давление выше или ниже нормы, некоторые люди (особенно пожилые или больные) чувствуют недомогание, головную боль, отмечают обострение хронических болезней.
Чаще всего неприятные ощущения человек испытывает на больших высотах (например, в горах), поскольку в таких районах давление воздуха ниже, чем на уровне моря.
Влияние повышенного атмосферного давления на артериальное давление человека
Резкое изменение погоды может ухудшить их самочувствие. Особенно остро реагируют на погодные колебания люди, у которых периодически наблюдается повышение показателей тонометра.
Содержание статьи
Влияние повышенного атмосферного давления на организм человека
Давление атмосферы, которое превышает показатель 760 мм рт. ст., считается повышенным. В течение всего календарного года это значение нередко увеличивается еще на 30 единиц, чем, несомненно, оказывает негативное влияние на человека, страдающего гипертонией.
Как правило, у таких пациентов возникает давящая головная боль в затылочной части, головокружение, сонливость, увеличивается чувство тревоги, страха, нередки случаи желудочного расстройства, а также скачки показателей.
Влияние повышенного атмосферного давления на организм человека чаще всего отмечается осенью, во время обострения вирусных инфекций и простудных заболеваний.
Даже здоровые люди в данный период способны ощутить легкое недомогание.
Нередко гипертоники остро реагируют не только на перепады атмосферного давления, но и на рост, либо же понижение температуры воздуха, влажности. Причинами такой чувствительности могут выступать:
- частые простудные заболевания по причине низкого иммунитета;
- нарушения в работе нервной системы;
- патологии кровеносных сосудов;
- возраст;
- загрязненная экология;
- малоподвижный образ жизни.
Повышенное атмосферное давление на здоровье гипертоников оказывает негативное воздействие. Как правило, в этот период нет осадков и ветра, что влечет за собой загрязнение воздуха. Метеорологи называют период повышенного атмосферного давления антициклоном. В этот промежуток времени пациенты жалуются на снижение работоспособности, слабость, пульсирующую головную боль. Атмосферное давление и гипертония могут спровоцировать и другие симптомы:
- сердечная боль;
- учащенный пульс и сердцебиение;
- покраснение кожных покровов лица;
- ухудшение зрения;
- появление темных точек перед глазами.
Такое влияние атмосферного давления на артериальное давление чаще всего испытывают люди пожилого возраста, которые имеют хронические заболевания сердечнососудистой системы. Во время антициклона показатели у гипертоника могут достигать отметки 220/120. Подобные значения способны спровоцировать гипертонический криз, в результате которого может случиться инсульт, инфаркт миокарда или тромбоз. Также существует риск возникновения комы и даже летального исхода.
При повышении атмосферного давления, артериальное тоже увеличивается. Особенно остро это ощущается, когда антициклон сопровождается понижением температуры воздуха.
Повышенная влажность, в совокупности с сильным ветром может спровоцировать гипертермию – это состояние, при котором наступает переохлаждение организма за счет возбуждения особого отдела ЦНС. У пациентов сокращаются процессы теплоотдачи организма из-за спазмов сосудистой системы. Наряду с этим начинается термическое сопротивление организма, которое сопровождается сужением сосудов лица и конечностей.
Резкое переохлаждение организма может привести к острому сосудистому спазму и повышению давления. Его влияние отмечается на многих биологических процессах, в частности на составе крови, в котором уменьшается число защитного белка.
Планируя, к примеру, отдых в горах, следует знать, как влияет давление воздуха на высоте. Стоит отметить, что на возвышенности оно низкое. От такого атмосферного давления у людей с гипертонической болезнью могут проявиться следующие симптомы:
- учащенный пульс и сердечные сокращения;
- головная боль;
- удушье;
- кровь из носа.
Возникновение перечисленных симптомов происходит из-за недостатка кислорода, которого с поднятием на большой высоте становится очень мало. Организм, не получая его в достаточном объеме, испытывает кислородное голодание, что может привести даже к обморокам. Спускаясь под землю, или ныряя с аквалангом на большую глубину, гипертоники должны быть готовы к повышенному атмосферному давлению.
Как облегчить состояние гипертоника?
Организм человека способен приспосабливаться к любым условиям. При стабильной погоде, как правило, отмечается нормальное самочувствие. Однако при резкой смене циклона на антициклон, ситуация может кардинально поменяться. Если подобные изменения в погоде происходят слишком часто, организму требуется время для того, чтобы адаптироваться.
Дискомфорт гипертоникам доставляет и низкое атмосферное давление, которое принято называть циклоном. В данный период можно наблюдать пасмурную погоду, сильные порывы ветра, повышенную влажность за счет выпадения осадков. Так же как и при повышенном атмосферном давлении, во время циклона у гипертоников учащается пульс и дыхание. А вот сокращение сердца, напротив, уменьшается, что приводит к одышке и быстрой утомляемости.
В период циклона наблюдается прямая зависимость артериального давления от атмосферного. По мере его снижения происходит понижение и показателей тонометра. Это приводит к тому, что у гипертоников могут проявляться такие симптомы, как:
- головокружение;
- снижение работоспособности;
- головные боли.
Если на артериальное давление человека оказывает влияние погода, таким людям врачи рекомендуют не переутомляться. При высоком атмосферном давлении лучше избегать чрезмерных нагрузок. В этот период организм испытывает стресс, поэтому нуждается в полноценном отдыхе.
Так как атмосферное давление влияет на артериальное, при антициклоне, который сопровождается очень жаркой погодой, лучше не выходить на улицу, а находиться в проветриваемом помещении с кондиционером. Питание гипертоников в этот период должно быть сбалансированным, но низкокалорийным. Стоит отдавать предпочтение продуктам, богатым калием.
Снизить давление во время антициклона поможет достаточное потребление жидкости. Гипертоникам рекомендуется употреблять много чистой воды, отвары полезных лекарственных растений, не перетруждаться и больше отдыхать. Потому как атмосферное давление влияет на артериальное, с целью контроля его необходимо измерять несколько раз в день.
Чудотворное действие на человеческий организм оказывает здоровый сон, который длится не менее 8 часов. Помогает бороться с повышенным давлением и натуральный кофе.
Гипертоники могут себе позволить с утра выпить чашечку ароматного, бодрящего напитка.
Во время высокого атмосферного давления в сочетании с сильной жарой, нередко возникают такие осложнения, как кровоизлияние головного мозга и различные сердечные патологии. Высокая температура воздуха и низкая влажность способствуют уменьшению содержания кислорода в воздухе. Такие условия приводят к загустению крови и провоцируют тромбозы, инфаркты и инсульты.
Метеозависимость, несомненно, приводит к возникновению дискомфорта и ухудшению самочувствия больных, страдающих гипертонией. Их состояние здоровья в буквальном смысле некоторое время в году зависит от атмосферного давления. Таким пациентам необходимо заблаговременно просматривать прогнозы синоптиков, что позволит подготовиться к перепадам и следовать советам лечащего врача.
Атмосферное давление. Урок 13
Земля путём силы гравитации притягивает к себе молекулы воздуха. Они имеют вес, а значит создают давление как внутри самой атмосферы, так и на её границе с различными телами на земной поверхности. Атмосферное давление – это сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней предметы.
Атмосферное давление изменяется с высотой и зависит от погодных условий: температуры воздуха и перемещения воздушных масс в вертикальном направлении (конвекции). Вблизи земной поверхности оно приблизительно равно 105 Па (в интернациональной системе (СИ) давление измеряется в Паскалях – русское Па, международное – Pa).
За нормальное атмосферное давление принято давление ртутного столба высотой 76 см сечением в 1 см2 на уровне моря на широте 45° при температуре 0°С. Оно равно 760 мм рт. ст.(101325 Па, но реально берётся 100 000 Па) – это 1 атмосфера (атм.).
<!— Реклама —>
Атмосферное давление по-традиции измеряют в миллиметрах ртутного столба, современные аналоги этой меры – миллибары и гектопаскали. Один Паскаль – это давление силой в 1 Ньютон (Н), приходящееся на площадь 1 м2.
Интересно, что среднее давление атмосферы на поверхности Марса в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли.
Как заметить атмосферное давление?
Хотя молекулы газа не имеют запаха и цвета, они постоянно взаимодействуют с рецепторами нашей кожи, сдавливают со всех сторон все предметы, заполняют пустоты, а их быстрое перемещение в горизонтальном направлении, называемое ветром, может сбить нас с ног. Доказать, что атмосферное давление существует, можно при помощи простых опытов.
Опыт 1 – «Непроливайка»
В стакан налить воды до краёв. Прикрыть его листком плотной бумаги и, придерживая бумагу ладонью, быстро перевернуть стакан кверху дном. Убрать ладонь. Вода из стакана не выльется, так как на бумагу снизу давит атмосфера.
Объяснение: фраза «на нас давит столб атмосферного воздуха», иногда употребляемая, в том числе и в школьных учебниках, некорректна. Она произносится по ассоциации с силой давления, действующей со стороны твёрдого тела. Эта сила действует на тела, расположенные ниже, и не действует на тела сбоку или, тем более, сверху данного тела. Иное дело давление жидкости или газа.
По закону Паскаля давление передаётся не только в точки на дне сосуда, но также и в точки на стенках и крышке. Силы гидростатического и атмосферного давлений действуют перпендикулярно произвольно ориентированной поверхности тела, контактирующей со средой, и могут иметь любое направление.
Воздух, давящий на бумагу снизу наполненного стакана – это доказательство несостоятельности такой ассоциации. Интересно, что если стакан наполнить водой только наполовину, то оставшийся воздух будет давить с такой же силой, как и наружный, и бумага не удержит воду (и воздух) в стакане.
Опыт 2 – «Сухим из воды»
Положить на плоскую тарелку монету или металлическую пуговицу и налить воды. Монета окажется под водой. Наша задача – выловить монету голыми руками, не замочив их.
Зажгите внутри сухого стакана бумагу и, когда воздух нагреется, опрокиньте стакан на тарелку рядом с монетой так, чтобы монета не очутилась под стаканом. Ждать придётся недолго. Бумага в стакане сразу погаснет, и воздух начнёт остывать. По мере его остывания вода будет втягиваться стаканом и вскоре вся соберётся там, обнажив дно тарелки.
Объяснение: когда воздух в стакане нагрелся, он расширился, как и все нагретые тела, избыток его нового объёма вышел из стакана. Когда же оставшийся воздух начал остывать, его стало недостаточно, чтобы в холодном состоянии оказывать прежнее давление, уравновешивать наружное давление атмосферы. Теперь вода под стаканом испытывает на каждый сантиметр своей поверхности меньшее давление, чем в открытой части тарелки. Неудивительно, что она вгоняется под стакан, втискиваемая туда избытком давления наружного воздуха. Вода вдавливается воздухом!
По этой же теме посмотрите эксперимент программы «Галилео».
Почему мы не чувствуем атмосферное давление?
Зная, что 1 м3 воздуха при температуре 0° на уровне моря весит 1,3 кг, легко подсчитать, что на крышу дома, имеющую площадь, например 100 м², атмосфера давит с силой 107 Н, что соответствует весу тела массой 1000 т. Однако крыша дома не проваливается.
Площадь спины лежащего на пляже человека заведомо больше 0,2 м2; следовательно, атмосфера давит на спину человека с силой, большей чем 20 000 Н, что соответствует камешку массой 2 т. Однако человек вообще не ощущает никакого давления сверху.
Опыт «Сухим из воды» демонстрирует нам ещё и доказательство внутреннего давления, уравновешивающего наружное давление атмосферы.
Мы не чувствуем давления воздуха, потому что давление атмосферы равномерно распределяется со всех сторон и потому что внутри нас есть такое же давление воздуха и жидкости, а адаптационные способности организма постоянно уравновешивают внутреннее давление, подстраивая его под изменение атмосферного. Но адаптации проходят только в небольшом интервале.
Если люди живут длительное время на большой высоте, то их организм приспосабливается как к меньшему количеству кислорода, так и к более низкому давлению. Самые высокогорные поселения мира:
- Ла-Ринконада (Перу) – 5100 м;
- Эль-Альто (Боливия) – 4150 м;
- Потоси (Боливия) – 4090 м;
- Лхаса (Т ибет) – 3650 м;
- Намче-базар (Непал) – 3450 м;
- в России это Куруш (Дагестан) – 2600 м.
Автор: IJISCAY
А вот рыбы, живущие на глубине океана, привыкли к более высокому давлению, и быстро перестроиться их организм не способен. Их тело адаптировалось к нему, и внутреннее давление его намного выше 1 атм. Поэтому когда их достают из глубины, они взрываются из-за высокого внутреннего давления. То же произошло бы и с человеком в безвоздушном пространстве (в космосе).
Фильм по теме «Атмосферное давление и самочувствие человека».
Из истории открытия знаний о весе, давлении воздуха и изобретении барометра
О том, как измерить атмосферное давление, догадался итальянский математик и физик, выпускник иезуитского колледжа Э. Торричелли. Вместе с В. Вивиани – юным учеником Галилея – он провёл опыты по его измерению. Торричелли тоже был одним из последних учеников Галилея, и основываясь на его догадках доказал, что воздух имеет вес и оказывает давление.
Эванжелиста Торричелли и его барометр.Автор: Saperaud~commonswiki
Торричелли впервые открыто выступил против догм Аристотеля. Рассуждая о насосе, он заявил, что
«прежде всего вода поднимается вслед за поршнем вовсе не потому, что «природа боится пустоты», просто воду гонит в насос давление, которое оказывает воздух на поверхность реки. В трубе же насоса, под поршнем, воздуха нет, поэтому вода входит в неё до тех пор, пока вес водяного столба в трубе насоса не уравновесит наружное давление воздуха».
Но доказал он это немного позже. Предложенный им опыт был осуществлён в 1643 г. В этом опыте использовалась запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Её наполняли ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не выливалась раньше времени), перевернув, опускали в широкую чашку со ртутью.
Часть ртути из трубки выливалась, и в её верхней части образовывался вакуум (первая настоящая пустота, обнаруженная на Земле – Торричеллиева пустота). При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать её от уровня ртути в чашке). Воздух давил на ртуть чашки и не давал вылиться из трубки.
Учёный также догадался, что давление атмосферы связано с изменением погоды. Наблюдая за высотой ртутного столба в трубке, Торричелли заметил, что атмосферное давление непостоянно и зависит от «теплоты или холода». Столбик в трубке то опускался, то поднимался, указывая на нужное деление шкалы. Вот почему в качестве одной из единиц давления взят миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.). Тяжесть по-гречески «барос», и прибор Торричелли стали называть барометром.
Принцип действия барометра ТорричеллиО давлении и весе воздуха почти одновременно с Торричелли догадался и другой известный учёный того времени – Декарт. Он объяснил, почему из продырявленного на дне флакона при закрытой крышке духи не вытекают, а при открытой вытекают, именно разностью в давлении воздуха на разные площади поверхности. Когда крышка флакона закрыта, поверхностное натяжение воды на небольшом отверстии способно удерживать жидкость во флаконе. При открытой крышке оно преодолевается силой давления воздуха и духи начинают вытекать. Декарт выдвинул гипотезу, что с высотой воздух становится реже, а значит, должно уменьшаться и его давление.
Уже после опытов Торричелли Декарт поручил талантливому французскому математику и физику Блезу Паскалю проверить его догадку – верно ли, что давление с высотой убывает. Для этого он должен был подняться в горы с трубкой Торричелли. Опустившийся вниз столбик ртути на высоте горы Пюи де Дом подтвердили гипотезы Торричелли и Декарта.
Паскаль сделал вывод:
«законы давления жидкостей, известные ещё со времён славного Архимеда и развитые голландцем Симеоном Стевином, во многом справедливы и для воздуха».
Давление воздуха не замечается человеком, потому что по законам давления в жидкостях и газах оно направлено и в стороны, и вниз.
Как измеряют атмосферное давление?
Барометр Торричелли используют до сих пор. Этот простой прибор помогает определить примерную высоту над уровнем моря. Альпинисты берут его с собой высоко в горы. Барометр – обязательный прибор кабины каждого летательного аппарата, будь то самолёт или спутник Земли. В наши дни его «братья» спускаются и на дно морей. Из высотомеров они превратились в глубиномеры.
За три с лишним века барометры изменились: стали автоматическими, самозаписывающими, научились управлять другими механизмами.
Ртутный барометр измеряет атмосферное давление с наибольшей точностью
Старые ртутные барометры.Автор: GianniG46
На метеорологических станциях давление атмосферного воздуха измеряют всё те же ртутные барометры, так как они обладают наибольшей точностью. Они работают по тому же принципу, что и изобретение Торричелли.
При измерении величины давления вводят поправки на температуру, так как при повышении температур, ртуть и шкала барометра расширяются. На практике пользуются готовой таблицей поправок, которая сразу же даёт нужную величину.
Мембранные барометры
Для измерения атмосферного давления применяют также мембранные манометры. Простейший мембранный манометр показан схематически на рис 1.
Рис. 1. Мембранный барометрТонкая упругая пластинка-мембрана 1 герметически закрывает коробку 2, из которой откачана часть воздуха. С мембраной соединён указатель 3, поворачивающийся около О на угол, зависящий от степени прогиба мембраны, которая в свою очередь зависит от разности измеряемой силы давления воздуха вне коробки и внутри коробки.
Такие манометры называют барометрами-анероидами. Их градуируют и выверяют по ртутному барометру. Они менее точны, зато более удобны в обращении, поскольку не содержат ртути. При определении давления анероидом вносятся три поправки (на шкалу, на температуру и дополнительная на прибор), указанные в сертификате прибора. Анероид может давать надежные показания только в том случае, если он время от времени подвергается тщательной проверке.
Барометр-анероид.Изображение Wolfgang Eckert с сайта Pixabay
Анероид может быть градуирован непосредственно на высоту атмосферы. Такие анероиды называют альтиметрами; или высотомерами, они используются в авиалайнерах и позволяют пилоту контролировать высоту полёта.
Высотомер Булова Б-11, с самолёта-истребителя.Автор: Дозиметр
Для непрерывной регистрации изменения атмосферного давления применяется самопишущий прибор — барограф . Приёмной частью барографа является несколько соединённых между собой малых анероидных коробок.
Другие приборы
Гипсотермометр (гипсометр, термобарометр, баротермометр) — прибор для измерения атмосферного давления по температуре кипящей жидкости (обычно воды). Он более точен, чем анероид.
Состоит из кипятильника и термометра со шкалой, разделённой на 0°,01. Этот прибор обычно применяется в экспедиционных условиях для барометрического нивелирования.
Штормгласс – это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра.
<!— Реклама —>
Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение барометра, это описание используется до сих пор. Поэтому штормгласс также называют «Барометром Фицроя». В 1831–1836 гг. Фицрой возглавлял океанографическую экспедицию на корабле «Бигль», в которой участвовал Чарльз Дарвин.
Весной и осенью резкое падение показателей барометра предвещает ветреную погоду. Летом, в сильную жару, оно предупреждает о грозе. Зимой, особенно после продолжительных морозов, быстрое падение ртутного столба говорит о предстоящей перемене направления ветра, сопровождающейся оттепелью и дождём. Напротив, повышение ртутного столба во время продолжительных морозов предвещает снегопад.
Закономерности в изменении атмосферного давления и способ использования этих знаний
Почти вся масса атмосферы Земли сосредоточена в слое высотой примерно до 50 км. По достижении высоты 50 км ускорение свободного падения уменьшается всего лишь на 1,5% по сравнению с ускорением на уровне моря; поэтому можно принять, что в пределах всего 50-километрового слоя атмосферы ускорение свободного падения остается равным g = 9,8 м/с2.
Представляя атмосферный воздух в виде сплошной среды, мы, конечно, не должны забывать, что в действительности это газ. Давление — статистическая величина, выражаемая через усреднённый по многим молекулам квадрат скорости их хаотического движения. Сила давления на любую реальную или мысленно выделенную площадку в газе обусловлена хаотической бомбардировкой этой площадки множеством молекул.
Давление понижается с высотой и повышается при спуске в глубокие шахты. Причина – в разрежении воздуха (уменьшении плотности) с подъёмом и уплотнении со спуском, ведь он притягивается землёй и около неё сосредоточена основная его масса. В нижней тропосфере давление с высотой уменьшается примерно на 1 мм на каждые 10,5 м. Это позволяет с помощью барометра-высотомера определять высоту места.
Как изменяется атмосферное давление с высотой?На самом деле эта закономерность соблюдается только до высоты в 1 км. Расстояние в метрах, на которое надо подняться или опуститься, чтобы атмосферное давление изменилось на 1 мб, называется барической ступенью. Барическая ступень на высоте от 0 до 1 км составляет 10,5 м, от 1 до 2 км – 11,9 м, на высоте 2-3 км барическая ступень равна 13,5 км. Величина барической ступени зависит от температуры. В тёплом воздухе она больше. Более точно барометрическая формула описана тут: https://ru.wikipedia.org/wiki/
На практике же часто пользуются особыми таблицами, которые позволяют более или менее приблизительно получать данные о высотах. Но для решения задач, не требующих высокой точности, можно пользоваться и средним значением. Можно оценить давление по разности высот, высчитать высоту по разности давления.
Задача 1
Альпинисты поднимаются на гору, высота которой 5100 м. У подножия горы давление составляет 720 мм рт. ст. Какое давление будет на вершине?
Решение:
При подъёме на 10,5 м давление снижается на 1 мм рт. ст.
1) Узнаем, на сколько мм. рт. ст. снизится давление при подъёме на эту гору. 5100:10,5=486 (на 486 мм рт. ст.)
2) Узнаем, каким будет давление на вершине. 720-486=234 (мм рт. ст.)
Ответ: На вершине будет давление в 234 мм рт. ст.
Задача 2
Определите, на какой высоте летит самолёт, если за бортом давление 450 мм рт. ст., а у поверхности Земли 750 мм рт. ст.
1) Определяем разность в давлении. 750-450=300 мм рт. ст. – столько раз по 10,5 метров поднялся самолёт.
2) Узнаем, на сколько метров поднялся самолёт. 10,5 Х 300 = 3150 (м)
Ответ: самолёт на высоте 3150 м.
Задача 3
У подножия холма барометр показывает давление – 761 мм рт. ст., а на вершине – 761 мм рт. ст. Чему равна высота холма?
Задача решается по тому же принципу, что и предыдущая.
1) 761-750=11 (мм рт. ст.)
2) 11 Х 10,5 = 115,5 (м)
Ответ: высота холма равна 115,5 м.
Атмосферное давление постоянно изменяется
Плотность воздуха зависит от температуры, температура же и является главной причиной изменения давления воздуха. Давление тёплого воздуха меньше, чем холодного. Это объясняется тем, что при нагревании воздух, как и все предметы, расширяется, его объём увеличивается и он перетекает в верхние слои на место менее нагретого воздуха, что приводит к уменьшению давления около земной поверхности.
На климатических и синоптических картах точки с одинаковыми показателями давления, приведённые к уровню моря, соединяют изолиниями, называемыми изобарами. Изобары бывают замкнутыми и незамкнутыми. Система замкнутых изобар с пониженным давлением в центре (Н) называется барическим минимумом, или циклоном. Система замкнутых изобар с повышенным давлением в центре (В) называется барическим максимумом, или антициклоном. Незамкнутые системы изобар – барический гребень, ложбина и седловина.
Все барические области делят на две группы: постоянные и сезонные (сохраняют характерные особенности давлений в течение определенного периода года).
Пояса давления на Земле
Давление на Земле распределяется зонально. В обобщённом виде эту зональность представляют в виде поясов:
- на экваторе расположен пояс низкого давления – экваториальная депрессия;
- к югу и северу от экватора до 30-40° широты – пояс повышенного давления;
- на 60-70° с. и ю. ш. – пояса пониженного давления;
- приполярные районы – пониженное давление.
На самом деле реальная картина распределения давления на поверхности земли гораздо сложнее.
Постоянные барические области
Постоянным остаётся экваториальный пояс пониженного давления, только смещая ось вслед за Солнцем. В июле она перемещается в Северное полушарие на 15-20° с. ш., в декабре – в Южное, на 5° ю. ш. Зимой над океаном и над сушей возникает сплошной пояс повышенного давления. Летом повышенное давление сохраняется над океанами, а над сушей образуется термическая депрессия и понижение давления. Постоянны и барические максимумы Антарктиды и Гренландии.
Над незамерзающими океанами и тёплыми течениями умеренной зоны и зимой и летом ярко выражены барические минимумы:
- Исландский;
- Алеутский.
Сезонные барические области
30-40° широты
Только зимой тут действительно наблюдается пояс высокого давления. Летом над материком оно становится низким, а над океанами, прогревающимися медленно, давление остаётся высоким и даже повышается. Другими словами барические максимумы в течение всего года здесь сохраняются только над океанами:
- Северо-Атлантический;
- Северо-Тихоокеанский;
- Южно-Атлантический;
- Южно-тихоокеанский;
- Южно-Индийский.
Умеренные и субполярные
В умеренных и субполярных широтах северного полушария, где чередуются океаны и материки, давление над сушей и водой различное, особенно зимой. Над сушей летом – минимум, а зимой – максимум. Летом же во всём поясе давление пониженное. Зимой над охлаждёнными материками давление высокое, здесь возникают сезонные барические максимумы:
- Азиатский, с центром над Монголией;
- Северо-Американский (Канадский).
Суточное колебание давления атмосферы
Наблюдается и суточное колебание давления. Ночью наблюдается один максимум, а днём – один минимум. Дважды за сутки, утром и вечером, оно повышается и столько же раз понижается, после полуночи и после полудня.
Изменение давления в течение суток связано с температурой воздуха и зависит от её изменений. Годовые изменения зависят от нагревания материков и океанов в летний период и их охлаждения в зимнее время. Летом область пониженного давления создается на суше, а область повышенного давления над океаном.
Минимальная величина атмосферного давления – 641,3 мм рт.ст или 854 мб – была зарегистрирована над Тихим океаном в урагане «Ненси», а максимальная – 815,85 мм рт.ст. или 1087 мб – в Туруханске зимой. Максимальное давление в России зарегистрировано в Красноярском крае в 1968 г – 870 мм рт. ст.
Все барические системы оказывают большое влияние на воздушные течения, погоду и климат на значительных территориях. О вызываемых ими ветрах мы поговорим в следующий раз.
Тест для закрепления изученного материала
Источники:
- Томилин А. Н., Теребинская Н. В. Для чего ничего? Очерки. /Л., «Дет. лит.», 1975.
- Я. И. Перельман. Занимательные задачи и опыты. — М.: «Детская литература», 1972.
- Физическая география: Справ. пособие для подгот. отд. вузов/Г. В. Володина, И. В. Душина, С. Г. Любушкина и др.; Под ред. К. В. Пашканга — М.: Высш. шк., 1991.
- Тарасов Л. В. Атмосфера нашей планеты. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012.
- Савцов Т. М. Общее землеведение: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений — М.: Издательский центр «Академия», 2003
- Дронов В. П. Землеведение. 5-6 кл.: Учебник/В. П. Дронов, Л. Е. Савельева. 5-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2015.
- География 5-6 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений / А. И. Алексеев, Е. К. Липкина, В. В. Николина и др.; Под ред А. И. Алексеева. — М.: Просвещение, 2012.
Вам будет интересно
Не дави на меня: вся правда о метеозависимости
Влияет ли температура на улице на частоту инфарктов, а осадки — на походы к врачу, при каком атмосферном давлении закипает кровь и можно ли стать сильным и метеонезависимым, рассказывает Indicator.Ru.
Столичный департамент здравоохранения предупредил москвичей о магнитных бурях и рекордно низком атмосферном давлении в ближайшие дни, посоветовав людям с патологиями сердца и дыхательной системы не выходить из дома.
«В первую очередь понижение атмосферного давления влияет на пациентов с хроническими заболеваниями, обычно на него реагируют люди с сердечной патологией — у них это может проявляться слабостью, болями в сердце, одышкой, нарушениями ритма сердца. У ряда людей могут появиться отеки и онемение конечностей, головокружения», — комментирует врач общей практики Виктория Агальцова.
Кардиолог Владимир Хорошев отмечает: «Низкое атмосферное давление имеет очень коварное влияние на организм, прежде всего на артериальное давление: у гипотоников (людей с пониженным артериальным давлением) оно еще сильнее понижается, у гипертоников (с повышенным артериальным давлением) оно повышается». Давайте разберемся, правда ли низкое атмосферное давление так опасно для организма и что делать, если оно упало.
Когда низкое давление убивает
Атмосферное давление — это сила, с которой столб воздуха постоянно давит на нас. Легко понять, почему увеличение давления будет неприятно. Но 28 февраля атмосферное давление в Центральной России не возросло, а понизилось до отметки 725 миллиметров ртутного столба из-за циклона, пришедшего из Скандинавии. Насколько это мало? Для нашей местности это аномально низкое значение — в феврале норма составляет 749 мм рт.ст.
Тем временем в Ла-Пасе, столице Боливии, расположенной на высоте 3600 метров над уровнем моря, давление находится на среднем уровне 441 мм рт.ст., что дополняется разреженным горным воздухом и сильным ультрафиолетовым излучением из-за тонкого озонового слоя в этом регионе. Однако в городе постоянно живет почти 900 тысяч человек. Более того, здоровый русский турист через несколько дней тоже может акклиматизироваться к таким условиям и почувствовать себя нормально.
Но сказать, что колебания атмосферного давления абсолютно безвредны для организма, нельзя. На высоте 19 километров над Землей давление будет всего 47 мм рт.ст. — столько же, сколько составляет давление водяных паров при температуре человеческого тела. Такое равенство называют точкой кипения. Достигнув ее, кровь и другие жидкости организма станут превращаться в пар, что приведет к смерти. Поэтому высоту в 19 километров назвали лимитом Армстронга — в честь обнаружившего эту закономерность военного врача. Но этот ужасный сценарий далек от реализации даже на вершине Эвереста, не то что в Москве.
Но как соотносятся давление тока вашей крови и внешнее атмосферное давление? Напрямую, и наблюдать это можно через сам процесс измерений: миллиметры ртутного столба, которые вы видите в тонометре — вещь относительная. Если «верхняя» цифра у вас будет 120 при атмосферном давлении 760 мм рт.ст., то в абсолютном вакууме ваше давление было бы 880 мм рт.ст. Не только сосуды, но и весь организм — гибкая система, которая автоматически подстраивается под погоду: потеет, когда жарко, расширяет сосуды, резко попав в тепло.
Холодное сердце
Влияние некоторых погодных факторов на организм уже подтверждено. В статье 2013 года японские медики проследили связь между атмосферными условиями и остановками сердца в Осаке на протяжении десяти лет у 28 000 человек. Но здесь давление и влажность оказались не при чем: пациенты, особенно пожилые, больше всего страдали от понижения температуры.
После +18°C через каждые пять градусов остановки сердца вне госпиталя возникали на 11% чаще, а у пожилых людей — на 16% чаще. Ученые объясняют это тем, что на холоде кровь становится более вязкой, и сердцу труднее толкать ее по сосудам.
Согласуются с этим выводом и данные о том, что в тропиках при повышении и понижении температур увеличивается смертность людей от сердечно-сосудистых заболеваний. А авторы обзора 2016 года, куда было включено 11 исследований с участием 314 385 пациентов, не смогли доказать причастности атмосферного давления и влажности к более частым инфарктам.
А вот эффект геомагнитных бурь не опровергнут, а даже получил подтверждения в работе ученых, проанализировавших шесть крупных популяционных исследований, включавших наблюдение за 11 453 пациентами в Европе и Австралии с 1981 по 2004 год. Согласно их результатам, у людей старше 60 лет сильные геомагнитные бури (с индексом Ap 100−149)повышают риск инфаркта на 52%.
Во всех этих случаях температура и геомагнитные бури оказались самым важным условием в нашем погодном уравнении, а атмосферное давление осталось в тени. Но что если оно не влияет на такие пугающие показатели, как частота инфарктов или смертность, но пакостит нам в меньших масштабах, портя самочувствие и снижая качество жизни?
Человек дождя
Некоторые люди часто жалуются на боли в суставах или усилившуюся мигрень перед изменениями погоды и даже говорят, что по своему самочувствию могут предсказывать дождь. Но хотя эту мысль поддерживают миллионы людей, с научной точки зрения доказать существование этих «людей дождя» никто не сумел.
Физиолог и специалист по боли, PhD Нью-Йоркского государственного университета Джеймс Вайсберг, заинтересовавшийся биометеорологией (влиянием погоды на организм), был разочарован, когда начал искать научные подтверждения зависимости болей от дождя и пониженного давления, которые приходят вместе с циклонами.
«Все люди веками верили в эту взаимосвязь, но, кажется, реального доказательства этому нет, — считает он. — Есть разовые исследования, пара описаний отдельных клинических случаев, поверхностное обзоры литературы здесь и там. Интерес к предмету вспыхивает внезапно и затухает, когда ничего не удается найти».
И действительно, авторы систематического обзора в European Journal of Pain не смогли найти прямой связи между приступами боли при ревматоидном артрите и приходом дождя. Менее 25% людей в двух исследованиях (методологическое качество которых авторы обзора сочли сомнительным) на эту тему жаловались, что их боли усиливаются из-за температуры воздуха, влажности или атмосферного давления.
Авторы заключили, что группового эффекта точно нет — хотя, возможно, отдельные люди чувствительнее других. Ученым из Гарварда, которые попробовали совместить данные о выпадении осадков со статистикой обращений к врачу, тоже не удалось найти никакой связи между этими двумя параметрами.
Pexels.com/CC 0
Но что если во всем виноваты не дожди, а атмосферное давление? Спросите себя: болят ли ваши суставы, когда вы поднимаетесь на лифте на 20 этаж и выше или долго находитесь на высоких этажах? Кружится ли голова, скачет ли давление? А когда фуникулер везет вас на небольшую гору? А при взлете самолета? В таких условиях давление воздуха резко снижается — по 10 миллиметров на каждые 100 метров высоты. И если ваши ноги ноют перед дождем из-за падения давления, они должны давать о себе знать и в этом случае.
Сильные и метеонезависимые
Судя по всему, низкое атмосферное давление не так ужасно, как его привыкли представлять. На сегодня нет доказательств, что оно влияет на способность пилотов принимать решения. Авторы обзора, вышедшего в 2004 году в журнале Headache, рассмотрели влияние низкого атмосферного давления на пациентов с хроническими мигренями.
Оказалось, что если отбросить другие факторы (например, низкое содержание кислорода или большое количество пыли), то все связи исчезают. Так что с атмосферного давления можно снять и обвинения в усилении мигрени (и ждать новых доказательств, пока что держа в уме презумпцию невиновности).
Но если говорить о мигрени в сочетании с депрессией, чувством полной безнадежности, тревожностью, либо головной болью, вызванной передозировкой медикаментов, то, судя по всему, у пациентов этой группы метеочувствительность повышается. Хотя это можно объяснить и тем, что настроение людей в таком состоянии нестабильно и может испортиться вслед за плохой погодой, либо само ожидание неприятных ощущений при дожде заставляет их сильнее тревожиться, что и вызывает головную боль.
Пока одни врачи разводят руками, другие придумывают, как нащупать клинически недоказанный эффект на субъективном уровне. Чтобы определить, есть ли у пациента метеозависимость, римские ученые разработали опросник METEO-Q, который проверили на 1099 пациентах. Первые пять вопросов касаются изменений настроения (при изменении высоты, атмосферных условий, температуры, сезона и того, насколько небо покрыто облаками).
Еще шесть посвящены воздействию погоды на симптомы болезней (насколько на них влияют климатические изменения; часто ли симптомы проходят после того, как погода вернулась в норму; совпадает ли усиление симптомов с другими повторяющимися событиями; присутствие продромального периода — слабости, тошноты и других сопутствующих признаков дискомфорта перед началом самой болезни; мешает ли состояние ежедневным занятиям; появляется ли тревога и беспокойство из-за климатических изменений).
Испытуемые должны были оценить каждый вопрос в баллах от нуля (никогда) до четверки (очень сильно). Согласно тесту, среди получивших «диагноз» оказалось больше женщин — и женщины действительно чаще жалуются на метеозависимость и влияние погоды на настроение — как, например, показывают опросы хорватских ученых, проведенные в Загребе. Создатели METEO-Q убеждают в эффективности опросника, но не доказывают, что люди не нагнетают свое состояние волнением или плохим настроением («все болит, не хватало еще и дождя, все вокруг стало мокрым и противным»).
Если эффект температуры на самочувствие проследить очень легко (тут и солнечный удар, и Генерал Мороз), то с атмосферным давлением и магнитными бурями не все так просто.
Мы приспособились жить на Земле с ее климатом и меняющимися условиями. Поэтому, с одной стороны, из-за этого некоторые из нас тонко чувствуют изменения климата, а с другой — наш организм должен был адаптироваться к таким условиям с давних пор.
Подавляющее большинство работ в биометеорологии — оценки статистики посещений врача или опросы людей, мнения которых могут быть субъективны. В жизни так много факторов, которые могут сделать самочувствие хуже, и не факт, что погода — один из них. Чтобы доказать обратное, нужны клинические испытания с контрольной группой, но организовать их непросто.
Легко ли поселить сотни человек с артритом или гипотонией на несколько дней в барокамеру, а другую сотню — в плацебо-барокамеру, в которой давление как снаружи? Увезти одну группу в горы, а группу контроля оставить у подножия, но окон не открывать? Кстати, вариант с искусственно настраиваемыми условиями ученые пробовали в небольшом эксперименте на 75 здоровых добровольцах. В результате удалось показать, что при пониженном давлении и повышенной влажности снижается… способность чувствовать запахи. Никаких угроз здоровью, правда, авторы статьи не нашли.
Сегодня мы узнаем о погоде из прогнозов, и гораздо легче испортить «слепой» эксперимент и внушить себе, что ваши субъективные ощущения изменились. Но если вы все-таки считаете, что метеочувствительны (и в тесте METEO-Q получили высокие баллы), то в ближайшие дни будьте внимательнее к своим хроническим проблемам.
В группе риска окажутся страдающие от гипотонии или гипертонии, те, для кого характерны скачки давления, и другие люди с болезнями сердца и сосудов, ведь сокращение сердца и расширение и сужение сосудов напрямую влияют на давление.
То же касается людей с болезнями органов дыхания. Поэтому многие врачи советовали таким людям не выходить на улицу. Однако дом — не скафандр с нагнетенным воздухом, где поддерживается нужное давление, даже когда вокруг космический вакуум. Прихоти земной атмосферы действуют и внутри зданий, поэтому просто оставаясь в помещении, вы не сильно исправите ситуацию. Но если ваше давление доставляет вам постоянные проблемы, лучше прислушаться к их совету — возможно, вы спасете себя от обморока в метро или электричке.
Волшебной таблетки от метеозависимости, увы, не существует: клинических испытаний, которые однозначно подтвердили бы, что вот сейчас у человека болели суставы или голова, либо прыгало давление именно из-за погоды, а потом из-за лекарства это бы прошло, просто нет. Поэтому можно дать только общие советы, связанные с артериальным давлением. Пить кофе, алкогольные напитки, курить и переедать в такие дни не стоит.
Избегайте сильных физических нагрузок, духоты и нервного перенапряжения, постарайтесь высыпаться. И не переживайте сильно — иначе запустите эффект ноцебо (это как плацебо, но наоборот), и само волнение станет причиной скачков давления или болей, которых вам хотелось избежать. Что касается наступающих магнитных бурь, на рубеже зимы и весны 2019 года синоптики предрекают возмущения в атмосфере категории G1 (самой низкой из пяти). Велик шанс, что такую бурю вы просто не заметили бы, если бы не смотрели новостей.
Пожалуй, часть читателей разочаруется: эти советы звучат как прописные истины. «Ага, вести здоровый образ жизни, и мне будет лучше, зачем я тогда это читаю», — возмутитесь вы. Но если все так просто, почему бы не следовать этим правилам для разнообразия? Здоровый организм, о котором заботятся, определенно менее чувствителен к погодным условиям, да и людям с хроническими болезнями такой подход поможет чувствовать себя лучше.
Читайте также: Опасная погода: как на организм влияют магнитные бури.
Колебания атмосферного давления и самочувствие
В эти дни на европейской территории России наблюдаются резкие перепады атмосферного давления.
В минувшие выходные дни при прохождении североатлантического циклона через Центр страны, атмосферное давление резко упало. А в начале текущей недели циклон заменил антициклон, атмосферное давление во вторник резко поднимется и продержится несколько дней повышенным. Во второй половине недели очередной североатлантический циклон пройдет по северу ЕТР. С ним опять ожидаются резкие взлеты и падения атмосферного давления.
При ощутимом изменении атмосферного давления, как в меньшую, так и в большую сторону, организм человека нередко ощущает ухудшение самочувствия. Вот некоторые общепринятые рекомендации интернет сайта для снижения негативных симптомов действия высокого либо низкого атмосферного давления на наш организм.
Антициклон Антициклоном называется повышение атмосферного давления, которое сопровождается безветренной ясной погодой с отсутствием резких изменений температуры или уровня влажности. Повышенное атмосферное давление очень негативно влияет на здоровье человека, особенно если он аллергик, астматик или страдает повышенным артериальным давлением. Такие люди достаточно остро реагируют на различные вредные примеси в воздухе, количество которых ощутимо возрастает в сухую безветренную погоду.
В организме человека антициклон проявляется головными и сердечными болями, снижением работоспособности, недомоганием и общей слабостью. Повышенное атмосферное давление негативно влияет на защитные функции организма путём уменьшения в крови количества лейкоцитов. Всё это существенно подрывает здоровье человека, делая его уязвимым к различным инфекционным заболеваниям.
Для того чтобы облегчить действие антициклона рекомендуется по утрам принимать контрастный бодрящий душ, проводить лёгкую гимнастику и ввести в свой ежедневный рацион больше фруктов, содержащих калий. Для снижения нагрузки на иммунную и нервную системы человека лучше на время отказаться от серьёзных и важных дел. По возможности необходимо больше отдыхать, чтобы быстрее восстановить силы, утраченные организмом в борьбе с негативным влиянием антициклона.
Циклон Циклоном называют снижение атмосферного давления, которое сопровождается обычно повышенной температурой, облачностью, влажностью и осадками. Наиболее подвержены действию циклона люди, страдающие низким артериальным давлением, нарушениями дыхательных функций, а также сердечнососудистыми проблемами. Основными проявлениями негативного влияния циклона на организм человека являются: затруднение дыхания, одышка, нехватка воздуха и общая слабость. Это обусловлено недостатком кислорода в окружающем воздухе. Нередко во время циклона у человека повышается внутричерепное давление, в результате чего начинается сильная мигрень. Кроме этого возможны сбои в работе желудка и кишечника, которые связаны с интенсивным газообразованием. С приходом циклона необходимо постоянно контролировать уровень своего кровяного давления. В этом вам поможет обильное питьё, контрастный душ, спокойный крепкий сон, а также утренняя чашечка кофе. Для поддержания общего здоровья в период пониженного атмосферного давления рекомендуется пить настойку из лимонника или женьшеня.
Правила снижения симптомов метеозависимости Атмосферное давление, а точнее его резкие перепады, чаще застают врасплох жителей мегаполисов. Полностью излечить эту форму метеозависимости практически невозможно, но соблюдая некоторые несложные правила, можно ощутимо облегчить состояние своего здоровья при сложных погодных условиях. В первую очередь необходимо строго следить за своим распорядком дня и по возможности раньше ложиться спать. При резких перепадах атмосферного давления сон должен длиться не менее 9 часов. Для полноценного ночного отдыха рекомендуется выпивать на ночь стакан ромашкового или мятного чая, а проснувшись – сделать лёгкий массаж голеней и стоп, а уж затем только подниматься с постели. Для того чтобы взбодриться следует проводить ежедневную короткую гимнастику, которая поможет обрести тонус вашим сосудам. Необходимо исключить из списка гимнастических упражнений наклоны и приседания, так как они требуют соблюдения равновесия. После зарядки рекомендуется принять контрастный душ, который положительно влияет на здоровье всех внутренних систем и органов человека.
Хорошо поддержать нервную систему поможет комплекс витаминов, который следует принимать при перепадах атмосферного давления. Кушать нужно часто, но небольшими порциями, и ни в коем случае не перегружать тяжёлой пищей организм. Во время многочасовой работы за компьютером необходимо периодически делать перерыв, во время которого можно провести короткую гимнастику, сменить позу, а также самостоятельно сделать массаж шейной и височной зон. Для того чтобы максимально безболезненно перенести все погодные сюрпризы старайтесь избегать сильных перенапряжений и стрессов. Также в это время не рекомендуется проводить силовые тренировки и ответственные мероприятия. При перепадах давления полезным будет посетить бассейн, где спокойная обстановка и целебное действие воды помогут забыть обо всех неурядицах.
Метеозависимым людям рекомендуется увеличить потребление воды и фруктовых соков. При перепадах артериального давления следует больше отдыхать в положении лёжа. Вернуть организму тонус при пониженном давлении поможет сладкий тёплый чай. Очень важно в эти сложные дни вовремя заметить тревожные признаки, которые могут свидетельствовать о серьёзных заболеваниях: - неприятные ощущения в груди, отдающие в плечо, лопатку или пупочную область; - внезапная утрата чувствительности в нижних и верхних конечностях; - чувство онемения половины лица; - затруднённая речь; - неожиданный приступ тошноты; - расфокусировка зрения или мелькание перед глазами мушек; - проблемы с дыханием.
Желаем Вам бодрости и хорошего самочувствия независимо от величины атмосферного давления!
низкое и высокое, и чем это опасно
Факторы окружающей среды создают если не ключевые, то крайне важные моменты для существования человека, его состояния. Чрезмерная зависимость и восприимчивость к таковым носит название метеочувствительностью.
Встречается она, по разным оценкам, у 20-40% человек в популяции. При этом пациент может и не предполагать, что имеется какая-то проблема.
В большинстве случаев это малозначимые изменения самочувствия, которые не несут существенного клинического смысла. Легкая головная боль эпизодами, ощущение тяжести в черепе, мерцание мушек в поле видимости, слабый шум в ушах — вот возможные проявления.
Куда хуже обстоит дело у людей с нарушениями гормонального фона, патологиями центральной нервной системы с заболеваниями сердечно-сосудистых структур, гипер- и гипотоников.
Изменения уровня атмосферного давления, а в особенности резкие скачки барометра приводят к расстройствам гомеостаза — равновесного состояния организма. Наблюдается снижение качества и скорости кровотока, ишемия нервных тканей, что в конечном итоге приводит к ухудшению самочувствия.
Проблема не только в неприятных ощущениях, также влияние погодных условий может быть опасно для здоровья и жизни. Особенно у пациентов с декомпенсированными патологиями сердечно-сосудистой системы.
Необходимо знать особенности своего организма и действовать по ситуации, отслеживая в разумных пределах условия среды.
Влияние низкого атмосферного давления на организм
Даже незначительного изменения достаточно для изменения состояния. Здесь все зависит от адаптивных возможностей организма. У здоровых людей отклонение в самочувствии будет заметно только при существенных перепадах.
Как правило, низкое атмосферное давление (720-730 мм рт. ст.) соответствует дождливой погоде.
На фоне падения показателя наступает снижение концентрации кислорода в окружающем воздухе. Это критически опасно для людей, перенесших ишемические патологии или имеющих их сейчас в анамнезе. Сюда можно отнести ИБС, гипер- и гипотонию разных форм и видов, также полученный в прошлом инфаркт миокарда.
Помимо того, при низком барометрическом давлении кислород не с такой скоростью переносится по организму и куда хуже усваивается. Это естественное, но опасное явление.
Потому в период падения показателя многие, даже вполне здоровые люди чувствуют себя плохо. Также высока вероятность снижения артериального давления. В том числе у гипертоников.
Субъективно нарушение проявляется следующими симптомами:
- Тошнота. Без рвоты или с эпизодами таковой. Поскольку явления сопровождается расстройством работы центральной нервной системы, симптоматика нестойкая. Проходит сравнительно быстро и не возвращается до следующего раза. Специальной коррекции признака не требуется.
- Головокружение. Нарушается способность ориентироваться в пространстве, адекватно воспринимать свое тело относительно координатной плоскости. Вестибулярные проявления встречаются всегда, интенсивность разнится в зависимости от ситуации. Помимо, возможно нарушение чувствительности конечностей. В некоторых случаях не выходит нормально управлять собственными движениями. Это результат поражения экстрапирамидной системы, мозжечка.
- Слабость, сонливость. Астенические явления. Невозможно не то что работать, но даже выполнять обязанности в быту. Организм таким нехитрым образом старается снизить нагрузку на головной мозг, который потребляет колоссальное количество кислорода по сравнению с прочими тканями. Экономный режим сохраняется до тех пор, пока опасность не минует.
- Нарушения зрения. Мерцание мушек в поле видимости. Реже наблюдаются вспышки-фотопсии. Это простейшие визуальные галлюцинации. Вероятно нарушение питания затылочной доли головного мозга. Встречаются подобные симптомы практически у всех людей.
- Обморочные состояния, нарушения сознания. Наблюдаются в случае слабой нервной системы или при наличии в анамнезе опасных заболеваний. Оставлять без внимания подобное явление нельзя никогда. Нужна оценка.
- Шум в ушах и голове. Типичное проявление расстройств работы центральной нервной системы.
Низкое атмосферное давление влияет на человека крайне негативно за счет сокращения поступления кислорода к тканям и нарушения клеточного дыхания.
Восстановление проводится подручными методами плюс сменой режима до момента устранения негативных погодных явлений.
Циклон — это низкое давление атмосферы, длительность его существования в конкретной точке зависит от размеров и в среднем занимает от суток до 2-3 дней. Это пиковый период.
Самочувствие при пониженном атмосферном давлении нарушается у большинства пациентов: как минимум присутствует снижение активности, сонливость и слабость. Остальные проявления «опциональны» и определяются состоянием здоровья.
Не нужно забывать и о людях с заболеваниями органов дыхательной системы: астматиков, «обладателей» ХОБЛ, бронхитов и прочих. Сырая погода с низким показателем атмосферного давления нарушает процесс газообмена. Это тяжелое испытание для таких пациентов.
Влияние высокого атмосферного давления на самочувствие
Значения больше условной нормы в 750 мм ртутного столба считаются столь же опасными для некоторых категорий лиц.
Высокое атмосферное давление влияет на человека негативным образом и сказывается на артериальном: наблюдается снижение скорости и качества трофики (питания) головного мозга. По сути, отмечается идентичное нарушение, как и при низких цифрах, только механизм принципиально иной.
Страдают, преимущественно, пациенты с гипертонической болезнью или симптоматическими скачками АД.
Среди проявлений можно назвать следующие:
- Головная боль. Интенсивность зависит от изменений со стороны сосудов. Пациенты-гипертоники с приличным стажем страдают от отклонений сильнее, чем их более здоровые «коллеги». При этом наблюдаются скачки артериального давления в широких пределах.
Пожилым пациентам или людям с недостаточно эластичными артериями это грозит плачевным последствиям вплоть до инсульта. Симптомы предынсультного состояния подробно описаны в этой статье.
- Нарушение сердечного ритма. По типу тахикардии. Возможны прочие расстройства. Зависит от особенностей организма и анамнеза.
- Болевые ощущения в грудной клетке. Тревожный признак. Обычно указывает на развитие нарушений по типу ишемии. Пациенты со стенокардией находятся в группе особого риска, потому им необходимо знать о мерах предосторожности в подробностях. Возможны критические, опасные осложнения.
- Слабость. Невозможность выполнять привычную деятельность. Встречается проблема практически всегда.
- Одышка. Обычно сердечного происхождения, при недостаточном питании миокарда и нервных тканей.
- Падение толерантности к физическим нагрузкам.
Антициклон приносит сухой воздух. Потому пациенты с патологиями дыхательной системы опять чувствуют себя плохо.
В данном случае возможны приступы бронхиальной астмы, спазмы дыхательных путей, мучительный кашель при патологиях ЛОР-органов, без выделения мокроты.
Высокое давление в атмосфере влияет самочувствие на человека за счет повышения температуры в окружающей среде и снижения уровня кислорода в воздухе. В системе эти факторы создают опасные для больных явления.
Когда при росте барометрического давления температура понижается, в воздухе увеличивается содержание кислорода, плохо чувствуют себя преимущественно гипертоники.
Гипотоникам в такую погоду живется хорошо, они напротив, ощущают прилив сил.
Влияние на гипертоников и гипотоников
В обоих случаях суть воздействия примерно одинакова. Отличаются, как сказано ранее, механизмы такового.
Среди опасных факторов выделяют следующие:
- Изменение количества кислорода в воздухе. Оно падает. Тем больше, чем существеннее нарушение барометрического давления как в сторону понижения. В результате организм человека недополучает O2, кроме того, вероятно нарушение усвоения, проблемы с газообменом этим и опасно низкое атмосферное давление для человека с гипертонической болезнью или гипотонией в равной степени.
- Отклонение влажности воздуха. На фоне повышения и понижения страдают больные, имеющие проблемы с дыхательной системой. Астматики, курильщики с ХОБЛ, обладатели бронхитов и прочих расстройств. Сухость также не дает никаких преимуществ, скорее наоборот. Наблюдается нарушение увлажнения дыхательных путей. Это сказывается в том числе на пациентах с патологиями ЛОР-органов.
- Изменение температуры. На фоне высоких показателей термометра, наблюдается снижение концентрации кислорода в атмосфере и нагревание организма. Это приводит к резкому скачку артериального давления. Не менее опасны и похолодания. Наступает спазм сосудов, кровообращение всего тела нарушается, что грозит стать причиной приступа стенокардии.
Влияние атмосферного давления на артериальное не прямо пропорциональное, а определяется обстоятельствами: влажностью, температурой, концентрацией кислорода в воздухе, тяжестью основного заболевания, адаптивными возможностями организма.
При наличии как высокого, так и низкого АД скачок может произойти в любой из двух ситуаций, возможна как прямая, так и обратная зависимость.
Рекомендации по улучшению самочувствия
Метеозависимость не лечится. Однако вполне возможно восстановить состояние и устранить риски для здоровья. Даже в самых тяжелых ситуациях.
Гипертоникам
Пациентам с высокими показателями артериального давления рекомендуется систематически принимать прописанные медикаменты. Это основной способ увеличить переносимость изменений условий окружающей среды, а также свести на нет возможную симптоматику.
Кроме того, лучше придерживаться ряда простых рекомендаций:
- Не заниматься физической активностью. Организм находится в уязвимом положении. Возможно развитие гипертонического криза, инсульта. Прием препаратов не является гарантией. Допустимый уровень нагрузок лучше уточнить у специалиста. Он в курсе ситуации и сможет ответить по существу.
- Не стоит лишний раз выходить на улицу, особенно в пиковый период. Поскольку во время даже простой ходьбы наблюдается влияние большего числа факторов, чем когда пациент находится дома. Например, прямого солнечного излучения и пр.
- Нужно полноценно отдыхать. В периоды изменений погоды следует вовремя ложиться спать, придерживаться оптимального режима.
- Необходимо скорректировать рацион. Как можно меньше соли, но полный отказ недопустим (достаточно 4-6 граммов в сутки). Это важное условие. Больше витаминизированных продуктов. Животные жиры ограничиваются до лучших времен.
- В ряде случаев имеет смысл принимать короткими курсами препараты на основе валерианы и пустырника. Только в таблетках. Спиртовые настойки оказывают стимулирующее и тонизирующее влияние, что может быть опасно на фоне повышенного артериального давления. Эти медикаменты оказывают легкое седативное действие.
Систематическое наблюдение за собственным состоянием также является частью самопомощи. При нарушениях имеет смысл обратиться к врачу. Неврологу, кардиологу, прочим. В зависимости от характера отклонений.
Гипотоникам
Основная проблема пациентов с пониженным давлением в слабости, обморочных состояниях и снижении активности. Необходимо оказание тонизирующего эффекта на весь организм. Вопрос решается довольно просто.
Рекомендации, в общем и целом, те же самые.
Полноценное питание и отдых в период изменений погодных условий.
Количество соли можно не ограничивать.
В рамках коррекции проявлений здесь и сейчас применяют натуропатические средства. Среди них:
- Настойки женьшеня, элеутерококка. Принимать их нужно с большой осторожностью. Поскольку стимулирующее действие велико, возможны скачки давления, возбуждение центральной нервной системы, тревожность и прочие побочные эффекты.
- Кофеин. В натуральном виде, в таблетированной форме. Злоупотреблять также не стоит, это опасно.
Во избежание обмороков нельзя перенапрягаться физически. По необходимости обращаются к врачу. Назначаются препараты, корректирующие питание головного мозга и клеточное дыхание. Вроде цереброваскулярных, ноотропов и прочих. По ситуации.
Изменения атмосферного давления — это всегда испытание для организма. Даже здоровые люди ощущают погодные условия, не говоря о больных.
Необходимо следить за самочувствием, соблюдать простые рекомендации и при необходимости обращаться к врачу.
Атмосферное давление: определение и факты
Книги по метеорологии часто описывают атмосферу Земли как огромный океан воздуха, в котором мы все живем. На диаграммах наша родная планета изображена как окруженная огромным атмосферным морем высотой в несколько сотен миль, разделенным на несколько различных слоев. И все же та часть нашей атмосферы, которая поддерживает всю жизнь, о которой мы знаем, в действительности чрезвычайно тонкая и простирается вверх только до 18 000 футов - чуть более 3 миль. И та часть нашей атмосферы, которую можно измерить с некоторой степенью точности, достигает примерно 25 миль (40 километров).Кроме того, дать точный ответ относительно того, где в конечном итоге заканчивается атмосфера, практически невозможно; где-то между 200 и 300 милями появляется неопределенная область, где воздух постепенно разжижается и в конечном итоге растворяется в космическом вакууме.
Так что слой воздуха, окружающий нашу атмосферу, в конце концов не такой уж и большой. Как красноречиво выразился покойный Эрик Слоан, популярный специалист в области погоды: «Земля не висит в воздушном море - она висит в космическом море, и на ее поверхности есть чрезвычайно тонкий слой газа.
И этот газ - наша атмосфера.
Воздух имеет вес
Если человек поднимется на высокую гору, например Мауна-Кеа на Большом острове Гавайи, где вершина достигает 13 796 футов (4206 метров), высока вероятность заражения высотной болезнью (гипоксией). Перед восхождением на вершину посетители должны остановиться в Информационном центре, расположенном на высоте 9 200 футов (2 804 м), где им говорят акклиматизироваться к высоте, прежде чем идти дальше на гору.«Ну, конечно, - скажете вы, - в конце концов, количество доступного кислорода на такой большой высоте значительно меньше, чем на уровне моря».
Но, делая такое заявление, вы ошиблись бы !
Фактически, 21 процент атмосферы Земли состоит из живительного кислорода (78 процентов состоит из азота, а оставшийся 1 процент - из ряда других газов). И доля этого 21 процента практически одинакова как на уровне моря, так и на высокогорье.
Большая разница не в количестве присутствующего кислорода, а скорее в плотности и давлении .
Эта часто используемая аналогия сравнения воздуха с водой («океан воздуха») хороша, поскольку все мы буквально плывем по воздуху. А теперь представьте себе это: высокое пластиковое ведро до краев заполнено водой. Теперь возьмите ледоруб и проделайте отверстие в верхней части ведра. Вода будет медленно стекать. Теперь возьмите кирку и проделайте еще одну дырку в нижней части ведра.Что просходит? Там внизу вода будет стремительно брызгать резким потоком. Причина - разница в давлении. Давление, которое оказывает вес воды внизу у дна ведра, больше, чем у верхней части, поэтому вода «выжимается» из отверстия внизу.
Точно так же давление всего воздуха над нашими головами - это сила, которая выталкивает воздух в наши легкие и выжимает из него кислород в кровоток. Как только это давление снижается (например, когда мы поднимаемся на высокую гору), в легкие поступает меньше воздуха, следовательно, меньше кислорода достигает нашего кровотока, что приводит к гипоксии; опять же, не из-за уменьшения количества доступного кислорода, а из-за уменьшения атмосферного давления.
Максимумы и минимумы
Итак, как атмосферное давление соотносится с суточными погодными условиями? Несомненно, вы видели прогнозы погоды, представленные по телевидению; встроенный в камеру метеоролог, ссылающийся на системы высокого и низкого давления. Что это вообще такое?
Короче говоря, каждый день солнечное тепло меняется по всей Земле. Из-за неравномерного солнечного нагрева температура меняется по всему земному шару; воздух на экваторе намного теплее, чем на полюсах.Таким образом, теплый легкий воздух поднимается и распространяется к полюсам, а более холодный и тяжелый воздух опускается к экватору.
Но мы живем на планете, которая вращается, поэтому эта простая картина ветра искажена до такой степени, что воздух искажен вправо от своего направления движения в Северном полушарии и влево в Южном полушарии. Сегодня мы знаем этот эффект как силу Кориолиса, и как прямое следствие этого возникают сильные спирали ветра, которые мы знаем как системы высокого и низкого давления.
В Северном полушарии воздух в областях с низким давлением движется по спирали против часовой стрелки и внутрь - например, ураганы - это механизмы Кориолиса, циркулирующие воздух против часовой стрелки. Напротив, в системах высокого давления воздух движется по спирали по часовой стрелке и наружу от центра. В Южном полушарии направление спиралевидного движения воздуха обратное.
Итак, почему мы обычно связываем высокое давление с хорошей погодой, а низкое - с неустойчивой погодой?
Системы высокого давления - это «купола плотности», которые давят вниз, тогда как системы низкого давления сродни «атмосферным долинам», где плотность воздуха меньше.Поскольку холодный воздух имеет меньшую способность удерживать водяной пар, чем теплый воздух, облака и осадки вызываются охлаждением воздуха.
Итак, при увеличении давления воздуха температура повышается; под этими куполами высокого давления воздух имеет тенденцию опускаться (так называемое «проседание») на более низкие уровни атмосферы, где температуры выше и могут удерживать больше водяного пара. Любые капли, которые могут привести к образованию облаков, будут испаряться. Конечным результатом обычно становится более чистая и сухая среда.
И наоборот, если мы уменьшаем давление воздуха, воздух имеет тенденцию подниматься на более высокие уровни атмосферы, где температуры ниже. По мере того, как способность удерживать водяной пар уменьшается, пар быстро конденсируется, и облака (которые состоят из бесчисленных миллиардов крошечных капель воды или, на очень больших высотах, кристаллов льда) будут развиваться, и в конечном итоге выпадут осадки. Конечно, мы не могли прогнозировать зоны высокого и низкого давления без использования какого-либо устройства для измерения атмосферного давления.
Введите барометр
Атмосферное давление - это сила, действующая на единицу площади под действием веса атмосферы. Чтобы измерить этот вес, метеорологи используют барометр. Именно Евангелиста Торричелли, итальянский физик и математик, доказал в 1643 году, что он может сопоставить атмосферу со столбом ртути. Он фактически измерил давление, переведя его непосредственно в вес. Прибор, сконструированный Торричелли, был самым первым барометром. Открытый конец стеклянной трубки помещают в открытую емкость с ртутью.Атмосферное давление заставляет ртуть подниматься по трубке. На уровне моря столб ртути поднимется (в среднем) на высоту 29,92 дюйма или 760 миллиметров.
Почему бы не использовать воду вместо ртути? Причина в том, что на уровне моря высота водяного столба составляет около 34 футов! С другой стороны, ртуть в 14 раз плотнее воды и является самым тяжелым веществом, которое остается жидким при обычных температурах. Это позволяет прибору иметь более удобный размер.
Как НЕ использовать барометр
Прямо сейчас у вас может быть барометр, висящий на стене вашего дома или офиса, но, скорее всего, это не трубка с ртутью, а циферблат со стрелкой, указывающей на текущий барометрический показатель. чтение давления. Такой прибор называется барометром-анероидом, который состоит из частично откачанной металлической ячейки, которая расширяется и сжимается при изменении давления, и прикреплен к механизму сцепления, который приводит в движение индикатор (стрелка) по шкале, градуированной в единицах давления, либо в дюймах. или миллибар.
Обычно на шкале индикатора вы также видите такие слова, как «Солнечный», «Сухой», «Неустойчивый» и «Бурный». Предположительно, когда стрелка указывает на эти слова, это означает, что впереди ожидаемая погода. «Солнечный», например, обычно встречается в диапазоне высокого барометрического давления - 30,2 или 30,3 дюйма. «Бурный», с другой стороны, можно найти в диапазоне низкого барометрического давления - 29,2 или ниже, возможно, даже иногда ниже 29 дюймов.
Все это могло бы показаться логичным, но все это довольно упрощенно.Например, могут быть моменты, когда стрелка будет указывать на «Солнечно», а небо вместо этого будет полностью затянуто облаками. А в других случаях стрелка будет указывать на «бурно», но вы можете увидеть солнечный свет, смешанный с голубым небом и быстро движущимися пухлыми облаками.
Как правильно пользоваться барометром
Поэтому наряду с черной стрелкой индикатора стоит обратить внимание на еще одну стрелку (обычно золотую), которую можно вручную настроить на любую часть циферблата.Когда вы проверяете свой барометр, сначала слегка постучите по передней части барометра, чтобы устранить любое внутреннее трение, а затем совместите золотую стрелку с черной. Затем проверьте несколько часов спустя, чтобы увидеть, как черная стрелка изменилась относительно золотой. Давление растет или падает? Если он падает, происходит ли это быстро (возможно, падает на несколько десятых дюйма)? Если так, то, возможно, приближается шторм. Если шторм только что прошел и небо прояснилось, барометр все еще может показывать «бурную» погоду, но если бы вы установили золотую стрелку несколько часов назад, вы почти наверняка увидели бы, что давление сейчас быстро растет, что говорит о что - несмотря на признаки шторма - приближается ясная погода.
И ваш прогноз можно еще больше улучшить, объединив ваши записи об изменении атмосферного давления с изменением направления ветра. Как мы уже узнали, воздух циркулирует по часовой стрелке вокруг систем высокого давления и против часовой стрелки вокруг систем низкого давления. Поэтому, если вы видите тенденцию к повышению давления и северо-западному ветру, вы можете ожидать, что в целом наступит хорошая погода, в отличие от падающего барометра и восточного или северо-восточного ветра, которые в конечном итоге могут привести к облакам и осадкам.
.Почему атмосферное давление меняется с высотой?
Меню Главная Поиск Закрыть Поиск Поиск- Главная
- Исследование
- Исследование
- Обзор
- Акустика
- Вернуться к исследованиям
-
Акустика
- УЗИ
- Подводная акустика
- Биологические науки
- Вернуться к исследованиям
-
Биологические науки
- Биометрология
- Масс-спектрометрическая визуализация
- Поверхностная техника
- Химический анализ
- Вернуться к исследованиям
-
Химический анализ
- Электрохимия
- Метрология газа и частиц
- Поверхностная техника
- Масс-спектрометрии
- Связь
- Вернуться к исследованиям
-
Связь
- Электромагнетизм
- Квантовое обнаружение
- Время и частота
- Наука о данных
- Инженерное дело
- Вернуться к исследованиям
-
Машиностроение
- Метрология размеров
- Электрохимия
- Электронные и магнитные материалы
- Массовые и механические измерения
- Температура и влажность
- Мониторинг окружающей среды
- Вернуться к исследованиям
-
Экологический мониторинг
- Наблюдение Земли, климат и оптика
- Эмиссии и атмосферная метрология
- Метрология газа и частиц
- Температура и влажность
- Подводная акустика
- Графен
- Ионизирующее излучение
- Вернуться к исследованиям
-
Ионизирующее излучение
- Дозиметрия излучения
- Ядерная метрология
- Материалы
- Вернуться к исследованиям
-
Материалы
- Современные материалы
- Измерение размеров
- Электрохимия
- Электронные и магнитные материалы
- Графен
- Поверхностная техника
- Медицинская физика
- Квантовый
- Вернуться к исследованиям
-
Квантовая
- Квантовая технология
- Время и частота
- Время и частота
- Продукты и услуги
- Продукты и услуги
- Товары и услуги от А до Я
- Консультирование
- Калибровка
- Тренировка
- Инструменты
- Коммерциализация технологий
- Отрасли
- Отрасли
- Аэрокосмическая промышленность
- Автомобильная промышленность
- Оборона и безопасность
- Энергетика и коммунальные услуги
- Окружающая обстановка
- Финансы
- Продукты питания и агритех
- Здравоохранение
- IT и телекоммуникации
- Естественные науки
- Производство
- Нефть и газ
- Космос
- Национальные вызовы
- Наша работа
Почему атмосферное давление не может объяснить повышенную температуру поверхности Земли «Рой Спенсер, доктор философии
Альтернативная теория Неда Николова о том, что сжатие нижних слоев атмосферы может объяснить температуру поверхности Земли примерно 33 градуса. C выше, чем предполагают расчеты (исходя из скорости поглощения солнечного света), по общему признанию, является привлекательной.
Роль давления на среднюю температуру поверхности Земли вызвала недоумение даже среди студентов, изучающих атмосферные науки и метеорологию (это было для меня).Нас научили гораздо больше о различных процессах, вызывающих * изменение * температуры, но не столько о процессах, которые определяют среднюю температуру *.
Справочная информация: скорость адиабатического градиента в сухом состоянии
Скорость снижения температуры в сухом адиабатическом состоянии - это скорость, с которой температура части воздуха уменьшается с высотой (9,8 градуса Цельсия на км), если при этом энергия не увеличивается или землей в окружающую среду (отсюда термин «адиабатический») или посредством конденсационного нагрева водяным паром (т.е. «сухой»).
Важно понимать, что адиабатический градиент связан с изменениями температуры * в результате изменений давления, но он ничего не говорит о том, какой будет средняя температура на любой заданной высоте. Он начинается с посылки с воздухом известной температуры, но не объясняет, почему посылка изначально имела такую температуру.
Концептуализация процессов, управляющих атмосферной температурой
Средняя температура воздуха на любой высоте (включая поверхность) является проблемой бюджета энергии, а не проблемой давления воздуха.Фактически, соображения энергетического бюджета объясняют среднюю температуру практически всего, с чем мы сталкиваемся ежедневно: внутри зданий, автомобильных двигателей, кастрюли на плите и т. Д.
Один из полезных способов концептуализировать процессы, определяющие среднюю по времени температуру поверхности (без учета переноса тепла под поверхностью), - это простой мысленный эксперимент:
1) начать с атмосферы при температуре абсолютного нуля
2) включи солнечный свет
3) поверхность нагревается за счет поглощения солнечного излучения
4) чем теплее становится поверхность, тем больше она теряет энергию из-за инфракрасного излучения и конвекции
5) температура в конечном итоге стабилизируется (хотя и с довольно большим циклом день-ночь), когда средняя скорость потери энергии равна средней скорости получения энергии от солнца.
Note Атмосферное давление упоминать не пришлось.
Хотя описанные выше шаги кажутся простыми, в реальном мире все усложняется тем, что эти процессы увеличения и уменьшения энергии также происходят на всех высотах и в разных пропорциях, и все это влияет на баланс поверхностной энергии. Это делает очень трудным концептуальное представление о том, как все они объединяются для получения среднего температурного профиля атмосферы, наблюдаемого сегодня.
Мы (Дэнни Брасвелл и я) обнаружили, что физическая интуиция может быть построена, если вы построите «простую» компьютерную программу для моделирования процессов в одном измерении (вертикальном).Несмотря на то, что компьютерное моделирование имеет плохую коннотацию среди многих скептиков глобального потепления, оно просто ставит реальные цифры в основу концепций, размахивающих руками. Если вы не можете этого сделать, то вам остается только махать рукой.
Много лет назад Дэнни создал такую модель, чтобы мы могли изучить утверждения о глобальном потеплении, особенно утверждение о том, что увеличение выбросов CO2 вызовет потепление. Модель действительно смогла объяснить среднюю вертикальную структуру температуры атмосферы. Мы могли бы инициализировать модель с атмосферой при абсолютном нуле или при абсурдно высокой температуре, и она все равно установилась бы примерно на тот же температурный профиль, который наблюдается в среднем мире.(Я продолжаю призывать тех, кто придерживается альтернативных теорий, делать то же самое).
Одна из первых вещей, которую вы обнаруживаете, оценивая проблему цифрами, - это первостепенное значение поглощения и излучения инфракрасного излучения для объяснения атмосферного
.Атмосферное давление - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия
Эта пластиковая бутылка была запечатана на высоте примерно 14000 футов и была раздавлена увеличением атмосферного давления (на 9000 футов и 1000 футов), когда она была опущена до уровня моря.Атмосферное давление - это сила в области, которая прижимается к поверхности под весом атмосферы Земли, слоя воздуха. Воздух распределен по земному шару неравномерно. Он движется, и в разное время слой воздуха в одних местах толще, чем в других.Там, где слой воздуха толще, воздуха больше. Поскольку воздуха больше, давление в этом месте выше. Чем тоньше слой воздуха, тем ниже атмосферное давление.
На большей высоте плотность и давление атмосферы ниже. Это потому, что над возвышенностями не так много воздуха, который давит вниз.
Барометры могут использоваться для измерения атмосферного давления. [1] Атмосферное давление одинаково со всех сторон.Единица измерения давления в системе СИ - гПа. Другие единицы измерения, такие как Бар (единица измерения) и торр, используются для различных целей.
.