Чем обусловлено атмосферное давление. Нормальное атмосферное давление для человека
За нормальное атмосферное давление принято брать давление воздуха на уровне моря на широте 45 градусов при температуре в 0оС. В этих идеальных условиях столб воздуха давит на каждый площади с такой же силой, как столб ртути высотой 760 мм. Данная цифра и является показателем нормального атмосферного давления.
Атмосферное давление зависит от высоты местности над уровнем моря. На возвышенности показатели могут отличаться от идеальных, но при этом они тоже будут считаться нормой.
Нормы атмосферного давления в разных регионах
С повышением высоты атмосферное давление понижается. Так, на высоте пять километров показатели давления будут примерно в два раза меньше, чем внизу.Из-за расположения Москвы на возвышенности, нормой давления здесь считаются показатели 747-748 мм столба. В Санкт-Петербурге нормальное давление – 753-755 мм ртутного столба. Такая разница объясняется тем, что город на Неве расположен ниже по сравнению с Москвой. В некоторых районах Петербурга можно встретить норму давления в идеальные 760 мм ртутного столба. Для Владивостока нормальным давлением является 761 мм ртутного столба. А в горах Тибета – 413 мм ртутного столба.
Воздействие атмосферного давления на людей
Человек ко всему привыкает. Даже если показатели нормального давления низкие по сравнению с идеальными 760 мм ртутного столба, но являются нормой для данной местности, людям будет .На самочувствие человека влияет резкое колебание атмосферного давления, т.е. понижение или повышение давления хотя бы на 1 мм ртутного столба в течение трех часов
При понижении давления возникает нехватка кислорода в крови человека, развивается гипоксия клеток организма, учащается сердцебиение. Появляются головные боли. Наблюдаются затруднения со стороны дыхательной системы. Из-за плохого кровоснабжения человека могут беспокоить боли в суставах, онемение пальцев.
Повышение давления ведет к переизбытку кислорода в крови и тканях организма. Повышается тонус сосудов, что ведет к их спазмам. Вследствие чего нарушается кровообращение организма. Могут возникать нарушения зрения в виде появления «мушек» перед глазами, головокружения, тошнота. Резкое повышение давления до больших величин может привести к разрыву ушной барабанной перепонки.
Влияние атмосферного давления на артериальное давление
Давайте разберем для начала, что же из себя представляет атмосферное давление. Атмосферное давление это гидростатическое давление воздуха на земную поверхность и находящиеся на ней предметы. Давление атмосферы создается гравитационным полем земли. Нормальным атмосферным давлением считается 760 мм. рт. ст.
Как происходит влияние атмосферного давления на артериальное давление
Реакция организма человека на изменения атмосферного давления будет различна. Все зависит от того, гипертоник человек (повышенное артериальное давление) или гипотоник (пониженное артериальное давление). При понижении атмосферного давления, содержание кислорода уменьшается. В результате этого снижается артериальное кровяное давление и замедляется скорость кровообращения. У человека появляется тяжесть в голове, затрудняется дыхание и происходят нарушения в сердечно-сосудистой системе.
1. Прямая зависимость. Показатели артериального давления, при повышение атмосферного давления – повышаются. При понижении – показатели снижаются. Чаще всего это наблюдается у людей с гипотонией.
2. Частичная обратная зависимость. При изменении атмосферного давления меняется только верхнее (систолическое) давление, нижнее (диастолическое) при этом не меняется. И наоборот, при изменении уровня атмосферного давление меняется только нижнее, а верхнее — остается на прежнем уровне. Такая зависимость наблюдается у лиц с нормальными показателями артериального давления.
3. Обратная зависимость. При снижении атмосферного давления повышается уровень и верхнего и нижнего давления. При повышении атмосферного – снижаются как верхнее, так и нижние показатели артериального давления. К такой закономерности предрасположены люди с гипертонической болезнью.
Как облегчить влияние атмосферных изменений на организм?
Облегчить различные атмосферные факторы на свой организм не сложно. Главное запомнить основные закономерности:
Регулярно слушайте прогноз погоды. Запомните значение двух основных метеологических терминов. Циклон и Антициклон. Циклон – воздушные массы с пониженным атмосферным давлением. Антициклон – воздух с повышенным давлением.
1. Наступление циклона, обычно характеризуется повышением влажности, осадками, облачностью, небольшим повышением температуры воздуха. В основном к такой погоде очень чувствительны – гипотоники. Общая слабость, одышка, нехватка воздуха – все это негативные воздействия погоды на людей с низким артериальным давлением. Самое главное – это во время понижения атмосферного давления, контролировать уровень своего давления. Следует принимать в эти дни больше жидкости, контрастный душ. Настойка элеутерококка или женьшеня помогут поддержать организм и свести к минимуму негативное влияние циклона.
2. Антициклон, напоминаем, характеризуется повышенным атмосферным давлением. Он, обычно, сопровождается ясной и безветренной погодой. Во время антициклона практически отсутствуют резкие перепады температуры и влажности воздуха. Влиянию антициклона подвержены люди с повышенным артериальным давлением – гипертоники. Основными признаками антициклона являются: снижение работоспособности, слабость, головные боли. Повышение атмосферного давления влечет за собой и снижение иммунитета в целом. Снижается уровень лейкоцитов в крови и, как следствие, организм становится более восприимчив к различным инфекциям. Для облегчения влияния антициклона, гипертоникам рекомендуется принимать контрастный душ (два-три раза в день), делать легкие физические упражнения, ограничить свой рацион и принимать в эти дни больше овощей и фруктов, богатых калием. Свести к минимуму всякую эмоциональную нагрузку. Если есть возможность лучше отдохнуть и не начинать никаких важных дел.
Осторожно: высокое атмосферное давление вызывает спазмы не только сосудов
Синоптики утверждают, что холодная погода не покинет нас в Масленичную неделю. А в эти дни, как правило, народ любит посещать всевозможные ярмарки и гулянья. Холод с рекордным за последние годы аномально высоким атмосферным давлением негативно сказывается на самочувствии и работоспособности. А у многих холода выявляют ранее скрытые или обостряют хронические заболевания.
Сегодня кожа беззащитна
В морозную погоду одновременно с потерей большого количества энергии на ”обогрев” и борьбу с ветром мы активно теряем влагу. В этих условиях чрезмерно сохнет кожа и усиливается ее шелушение. У многих “холодовой” ожог приводит к раздражению сосудов нижних слоев кожи и появлению не только усиленной регенерации, но и дерматита или, так называемой, холодовой аллергии с выраженным зудом, крапивницей или трещинками.
Такие изменения кожи неприятны всем, но они особенно опасны для страдающих варикозной болезнью и для пациентов с недостаточностью кровообращения. Для уменьшения холодовых поражений кожи на улице, разумеется, необходимо тепло одеваться и защищать открытые части тела от ветра. Однако часто этого недостаточно. Парадоксально, но факт - аналогичные описанным реакции возникают и у пережидающих морозы дома. В чем же дело? В том, что фон для травматизации кожи холодом и ветром - спазм сосудов кожи — создает сопутствующее европейским восточным и северо-восточным ветрам высокое атмосферное давление.
В группе риска — страдающие ИБС и гипертонией
Бороться с сочетанием холода и высокого атмосферного давления труднее всего людям с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой системы: у них ухудшается течение артериальной гипертонии и ишемической болезни сердца, нередко развивается декомпенсация мозгового кровообращения, сообщает AG Loyalty.
— В холодную погоду, особенно, при выходе из теплого помещения на улицу может развиться тяжелый приступ стенокардии, - говорит Елена Вовк, к.м.н, доцент кафедры терапии, клинической фармакологии и скорой медицинской помощи Московского государственного медико-стоматологического университета, — это связано с тем, что холод рефлекторно вызывает спазм коронарных артерий». У пациентов, страдающих артериальной гипертензией, в морозную погоду спазмированы все артерии и артериальное давление выше обычного, что создает дополнительную нагрузку на сердце, почки и головной мозг. Кроме того, при внезапной перемене погоды у гипертоника давление может непредсказуемо измениться. Чтобы предупредить возможные осложнения, пациентам с заболеваниями сердечно-сосудистой системы в морозную погоду необходимо ежедневно измерять свое АД и принимать предписанные врачом гипотензивные препараты, а страдающим ишемической болезнью сердца - всегда иметь в кармане препараты нитроглицерина для самостоятельной помощи при стенокардии.
Высокое атмосферное давление вызывает проблемы с ЖКТ
Высокое атмосферное давление также может вызвать спазмы артерий желудка - при этом человека начинает беспокоить тошнота, изжога или чувство тяжести и дискомфорта после еды. К повышению атмосферного давления особенно чувствительны желчевыводящие пути: часто при этом развивается стойкий спазм клапана общего желчного протока — желчный пузырь теряет возможность опорожняться в течение длительного времени. Желчь в нем застаивается, в ней начинают размножаться бактерии и выпадать в осадок кристаллы холестерина и солей - начинает развиваться желчнокаменная болезнь. Во время таких длительных спазмов пациент чувствует сильную постоянную боль в правом подреберье и, конечно, нарушения переваривания мясной и жирной пищи из-за недостаточного выделения желчи во время еды. Если пациент не прислушивается к себе и продолжает есть жирную и мясную пищу, во время таких спазмов может пострадать и поджелудочная железа.
Если после еды вы чувствуете боль в правом подреберье и верхней половине живота, примите «Но-шпу» и вызовите «Скорую помощь», если боль не проходит в течение 2 часов, — это может быть желчная колика или острый панкреатит. То есть, несмотря на то, что организм на фоне морозной погоды инстинктивно требует высококалорийных продуктов, тем, кто имеет заболевания желчного пузыря и поджелудочной железы, необходимо ограничивать потребление жирного и жареного, алкоголя. При появлении проблем с пищеварением следует придерживаться более легкой «греющей» диеты. К таким высокоэнергетическим блюдам относятся легко усваиваемые горячие супы из гороха, фасоли и чечевицы, грибные и рыбные солянки, борщи и каши на молоке или с добавлением небольшого количества нерафинированного растительного масла.
В холодное время также важно постоянно употреблять овощи и приправы, активно стимулирующие пищеварение и освобождающие организм от избытка холестерина: хрен, горчицу, репу, редьку, квашеную капусту. Дефицит незаменимых жиров на фоне ограничения жирной пищи можно успешно компенсировать приемом гепатопротекторов на основе эссенциальных фосфолипидов. Эти фосфолипиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты также способны увеличивать устойчивость к действию низких температур и защищать кожу от «холодового» ожога. Ликвидации метаболических последствий холодов также способствует употребление цитрусовых фруктов, содержащих много природных антиоксидантов: аскорбиновой кислоты и каротина.
Нормальное атмосферное давление для человека
В независимости от того страдает человек гипертонией или гипотонией, в любом случае будет ряд факторов на которые человек влиять не сможет. В числе этих факторов является климат и погодные условия в частности речь пойдет об атмосферном давление. Каким может быть нормальным атмосферное давление для здоровья человека. Давайте попробуем рассмотреть этот вопрос чуть более подробно. Все таки вопрос то действительно актуальный и вероятно пришло время изучить его внимательнее.
Если обратиться к нормам и стандартам, то в них указано, что нормальным атмосферным давлением, при котором человек чувствует себя комфортно принято считать 750 мм рт.ст. Однако я бы не стал соглашаться с подобной нормой или как минимум хотел бы внести некоторые корректировки. Все дело в том, что Атмосферное давление по разным регионам земного шара неодинаковое. И даже на небольших пространствах оно может существенно отличаться друг от друга.
Например нормой в Средней Азии является чуть пониженного давление, к примеру для региона Узбекистан оно колеблется в проделах 715-730 мм рт.ст в зависимости от времени года (Зимой как известно атмосферное давление выше). В Киргизии оно еще ниже и располагается примерно в пределах 690-710 мм рт. ст. Для России же давление имеет средние нормы схожие с заявленными нормативами, то есть 750-770 мм рт.ст в зависимости от времени года.
Как бы то ни было люди, постоянно проживающие в том или ином районе (климатической или географической зоне) адаптируются к местному атмосферному давлению. А еще лучше адаптированы те, кто родился и живет в них. При смене климата или страны человек начинает ощущать изменения в самочувствии (если конечно он метеозависим или как еще принято называть «керосочувствительным» (от греч. kerros — погода)).
Так как же атмосферное давление влияет на состояние человека страдающего артериальным давлением пониженным или повышенным. В первую очередь нужно прояснить, что понижение атмосферного давления называется «циклоном». В этом случае начинают чувствовать себя некомфортно люди с пониженным давлением. Появляется одышка, головные боли. Дело в том, что при понижении давления уменьшается количество кислорода в воздухе, что приводит к подобным проявлениям. Повышение же атмосферного давления называется «анти циклоном» и при этом как наверное вы уже догадались больше страдают люди с повышенным артериальным давлением.
В любом случае любые перепады атмосферного давления довольно вредны для организма человека и если он страдает от гипотонии или гипертонии обязательно это проявится в виде недомогания. Обычно резкие перепады наблюдаются в «демисезонье» то есть весной или осенью. Поэтому людям страдающим от проблем артериального давления нужно более внимательно следить за происходящими изменениями в погоде, что бы вовремя принять какие либо действенные меры и предохранить себя от недомогания.
Люди различных профессий должны знать о понятии атмосферного давления: медики, летчики, ученые, полярники и другие. Оно напрямую воздействует на специфику их работы. Атмосферное давление – это величина, что помогает предсказать и спрогнозировать погоду. Если оно повышается, то это говорит о том, что погода будет солнечная, а если давление понижается, то это предвещает ухудшение погодных условий: появляется облачность и идут атмосферные осадки в виде дождя, снега, града.
Понятие и сущность атмосферного давления
Определение 1
Атмосферное давление – это сила, которая действует на поверхность. Иными словами, в каждой точке атмосферы давление равно массе вышележащего столба воздуха с основанием, которое равно единице.
Единицей измерения атмосферного давления является Паскаль (Па), который приравнивается силе в 1 Ньютон (Н), что действует на площадь в 1 м2 (1 Па = 1 Н/м2). Атмосферное давление в метрологии выражается в гектопаскалях (гПа) с точностью до 0,1 гПа. А 1 гПа, в свою очередь, равен 100 Па.
В качестве единицы измерения атмосферного давления до недавнего времени использовался миллибар (мбар) и миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст.). Давление измеряется абсолютно на всех метеорологических станциях. Для того чтобы составить приземные синоптические карты, которые отражают погодные условия в данный период времени, давление на уровне станции приводят в соответствие со значениями уровня моря. Благодаря этому можно выделить области с высоким и низким атмосферным давлением (антициклоны и циклоны), а также атмосферные фронты.
Определение 2
Среднее атмосферное давление на уровне моря, которое определяется на широте 45 градусов, при температуре воздуха 0 градусов, составляет 1013,2 гПа. Данная величина принимается за стандартную, она получила название «нормальное давление».
Измерение атмосферного давления
Мы часто забываем о том, что воздух имеет вес. У поверхности Земли плотность воздуха составляет 1,29 кг/м3. Еще Галилей доказал, что воздух имеет вес. А его ученик, Эванджелиста Торричелли, смог доказать, что воздух оказывает влияние на все тела, которые расположены на земной поверхности. Это давление стали называть атмосферным.
По формуле расчета давления столба жидкости рассчитать атмосферное давление нельзя. Ведь для этого необходимо знать высоту столба жидкости и плотность. Однако у атмосферы не существует четкой границы, а с ростом высоты уменьшается плотность атмосферного воздуха. Поэтому Эванджелиста Торричелли предложил иной метод для определения и нахождения атмосферного давления.
Он взял стеклянную трубку длиной около метра, которая с одного конца была запаяна, налил в нее ртуть и опустил открытой частью в чашу с ртутью. Немного ртути вылилось в чашу, но основная часть осталась в трубке. Каждый день количество ртути в трубе незначительно колебалось. Давление ртути на определенном уровне создается при помощи веса столба ртути, поскольку в верхней части трубки воздуха над ртутью нет. Там расположен вакуум, который получил название «торричеллиева пустота».
Замечание 1
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что атмосферное давление приравнивается давлению ртутного столбца в трубке. Измерив высоту ртутного столбца, можно рассчитать давление, что производит ртуть. Оно приравнивается атмосферному. Если атмосферное давление повышается, то ртутный столбец в трубке Торричелли увеличивается, и наоборот.
Рисунок 1. Измерение атмосферного давления. Автор24 - интернет-биржа студенческих работ
Приборы для измерения атмосферного давления
Для измерения атмосферного давления используются такие виды приборов:
- станционный барометр чашечный ртутный СР-А (для диапазона 810-1070 гПа, что характерен для равнин) или СР-Б (для диапазона 680-1070 гПа, который наблюдается на высокогорных станциях);
- барометр-анероид БАММ-1;
- барограф метеорологический М-22А.
Наиболее точными и часто используемыми являются ртутные барометры, которые применяются для измерения атмосферного давления на метеорологических станциях. Они располагаются в помещениях в специально оборудованных шкафах. Доступ к ним строго ограничен в целях техники безопасности: с ними могут работать только специально подготовленные специалисты и наблюдатели.
Более распространенными являются барометры-анероиды, которые применяются для измерения атмосферного давления на метеорологических станциях и на географических стационарах для маршрутных исследований. Зачастую они применяются для барометрического нивелирования.
Барограф М-22А чаще всего используется для фиксации и непрерывной регистрации каких-либо изменений атмосферного давления. Они могут быть двух типов:
- для того чтобы зарегистрировать суточное изменение давления, применяется М-22АС;
- для того чтобы зарегистрировать изменение давления в течение 7 дней, применяется М-22АН.
Устройство и принцип действия приборов
Рассмотрим для начала чашечный ртутный барометр. Данный прибор состоит из стеклянной калиброванной трубки, которая заполнена ртутью. Ее верхний конец запаян, а нижний погружается в чашу с ртутью. Чашка ртутного барометра состоит из трех частей, которые соединены резьбой. Средняя чаша внутри имеет диафрагму со специальными отверстиями. Благодаря диафрагме затрудняется колебание ртути в чаше, предотвращая тем самым попадание воздуха.
В верхней части чашечного ртутного барометра есть отверстие, сквозь которое чаша сообщается с воздухом. В некоторых случая отверстие закрывается винтом. В верхней части трубки воздуха нет, поэтому под влиянием атмосферного давления столбик ртути поднимается в колбе до определенной высоты на поверхность ртути в чаше.
Масса столба ртути приравнивается к величине атмосферного давления.
Следующим прибором является барометр. Принцип его устройства заключается в следующем: стеклянная трубка защищается металлической оправой, на которую наносится шкала измерения в паскалях или миллибарах. Верхняя часть оправы имеет продольный прорез для того, чтобы наблюдать за положением ртутного столбика. Для максимально точного отчета мениска ртути располагается кольцо с нониусом, которое перемещается вдоль шкалы при помощи винтика.
Определение 3
Шкала, которая предназначена для определения десятых долей, называется компенсированная шкала.
От загрязнения она предохраняется защитным кожухом. В средней части барометра вмонтирован термометр для того, чтобы учитывать влияние температуры окружающей среды. По его показаниям вводится температурная поправка.
С целью исключения искажений показаний ртутного барометра вводится ряд поправок:
- температурная;
- инструментальная;
- поправки на ускорение силы тяжести в зависимости от высоты над уровнем моря и широты места.
Барометр-анероид БАММ-1 используется для замеров атмосферного давления в приземных условиях. Его чувствительным элементом является блок, который состоит из трех соединенных анероидных коробок. Принцип устройства барометра-анероида основывается на деформации мембранных коробок под действием атмосферного давления и трансформацией линейных перемещений мембран при помощи передаточного механизма в угловые перемещения стрелы.
В качестве приемника выступает металлическая анероидная коробка, которая оснащена гофрированным дном и крышкой, воздух из них полностью выкачивается. Пружина оттягивает крышку коробки и предохраняет ее от сплющивания воздушным давлением.
Рисунок 2. Подтверждение существования атмосферного давления. Автор24 - интернет-биржа студенческих работ
Атмосфера Земли содержит в своем составе различные газы , основные из которых - кислород и азот . От Земли она поднимается на высоту до 9000 км . Таким образом, атмосфера является защитником планеты . Кислород и азот дают жизнь всему живому на Земле . Давление атмосферы сильно действует на нашу планету . Специалисты утверждают , что на человека приходится давления в 16 тонн . Однако из - за того , что внутри человека давление является уравновешенным с атмосферным , он не ощущает таких глобальных перемен .Измерение атмосферного давления
Согласно общепринятым нормам, за единицу для измерения давления принято брать миллиметры ртутного столба. Сокращенно - мм. рт. ст. Для определения используют прибор, называемый барометр. Барометры подразделяются на ртутные и безжидкостные. Вторые - носят название барометры-анероиды. Барометр представлен стеклянной трубкой, которая запаяна с одной стороны. Внутрь данной трубки помещается ртуть. Во время эксперимента открытый конец трубки опускают в сосуд, не полностью заполненный ртутью. По мере того, как происходит рост или упадок давления, ртуть в трубке начинает расти, и наоборот. Официальная единица для измерения - Паскаль.Важно! Килопаскаль или КПа является единицей измерения давления механического напряжения в системе СИ. Мегапаскаль или МПа является метрической единицей измерения. Если перевести данные единицы, то получим, что 1 МПа равен 1000 КПа.
Норма атмосферного давления
Атмосферное воздействие считается нормальным тогда, когда давление воздуха находится на уровне моря на широте 45 °. Температурный показатель составляет 0 градусов по Цельсию. В 1644 году благодаря Эванджелисту Торренчели и Винченцо Вивиани была получена величина в 760 мм. Стоит подметить, что эти открыватели были учениками у самого . Человек наиболее комфортно себя ощущает при стандартных значениях 750-760 мм. рт. ст. Однако данные показания не могут быть абсолютно точными для всех регионов в течение полного года.
Повышение и понижение давления
Атмосферное воздействие повышается тогда, когда давление воздуха превышает норму 760 мм. рт. ст. Если наоборот, то снижается. В течение 24 часов утром и вечером величина давление значительно растет. Низкое воздействие атмосферы наблюдается после полудня и после полуночи. Данные изменения обусловлены тем, что происходит перепад температуры и перемещение воздуха. На Земле известны 3 пояса, где преобладает низкое атмосферное давление, и 4 пояса с высоким. Из-за того, что жар от Солнца и вращение Земли происходит неравномерно, на земном шаре образуются пояса атмосферного давления. В течение года Солнце нагревает полушария Земли не одинаково. Нагрев изменяется в зависимости от того, какое время года в тот или иной период.Важно! Специалисты выявили упадок атмосферного воздействия в Москве, которое составляет 727 мм. рт. ст. В 2015 году в Москве было аномальное давление, равное 778 мм. рт. ст. Плюс Москва расположена на границе обширного циклона, центральная область которого находится над Латвией.
Влияние на человека. Антициклон
Антициклоном называют рост барометрического воздействия. В такие периоды на улице не наблюдается существенного ветра, преобладает солнечная погода, температура не характеризуется резкими изменениями. Уровень влажности остается в норме. Антициклон плохо влияет на состояние здоровья человека. Смена давления оказывает неблагоприятное влияние, в особенности на людей, имеющих аллергию, астматиков и тех, у кого повышенное артериальное давление. У человека во время антициклона болит голова, а также его мучают сердечные боли. Считается, что в такие периоды падает работоспособность, появляется недомогание. В зависимости от высоты антициклона, наблюдается эффективная или неэффективная защита организма от заболеваний.Важно! Для того чтобы легче переносить антициклон, специалисты рекомендуют переменно обливаться горячей и холодной водой в душе, больше употреблять фрукты, в которых имеется калий, делать легкую гимнастику. Для улучшения работы иммунной и нервной системы необходимо на определенное время забыть о серьезных делах, способных пошатнуть здоровье. В такие дни человек, страдающий от негативных симптомов, должен больше времени уделять отдыху для восстановления сил.
Циклон
Циклоном называют период, когда атмосферное воздействие снижается. Температура в период циклона повышается, становится облачно, увеличивается влажность и уровень осадков, равно как и при антициклоне. Во время циклона некоторые группы людей не могут спокойно переносить изменение погоды и давления. Циклон плохо переносят люди, у которых имеются проблемы с дыхательными функциями, низкое артериальное давление, а также те, у кого проблемы с сердечно-сосудистой системой. При циклоне снижается количество кислорода, в результате чего становится тяжело дышать, появляется одышка. Пациенты жалуются на слабость. Наблюдается повышение мозгового кровообращения, вследствие чего человека мучает мигрень. Сколько бы ни было симптомов, специалисты советуют обильно пить воду, принимать контрастный душ. Также необходимо, чтобы человек хорошо высыпался. С утра не помешает любимая чашечка кофе. Несмотря на то, какое известно текущее давление - пониженное или повышенное, необходимо пить настойку из лимонника и женьшеня.
Атмосферное давление в горах
Человек, жаждущий покорить высокие горы, знает, что поход может быть небезопасным. Например, высота в 3000 метров вызывает снижение работоспособности, а при 6000 м человек едва ли может выжить . Объясняется это тем, что давление уменьшается в два раза, человеку недостает кислорода, ему трудно выжить. Однако все зависит от того, в каких климатических условиях находится альпинист. Если брать влажный морской климат Камчатки, то там человек будет некомфортно себя чувствовать уже при высоте 1000 метров. Сухой континентальный климат в Гималаях позволяет альпинисту в большинстве случаях не ощущать затруднений при подъеме вплоть до 5000 метров. Разные высоты и их влияние:- 5000 метров - наблюдается недостаток кислорода, из-за чего альпинист может потерять сознание.
- 6000 метров - наибольшая высота для постоянных человеческих поселений.
- 8882 метров - высота . Здесь человек, приспособленный к такой высоте, может прожить несколько часов. На этой высоте температура кипения будет составлять +68 градусов по Цельсию.
- 13 500 метров - примерно на такой высоте альпинист в силах выжить, вдыхая чистый кислород. Эта высота является максимальной для выживания без внешней защиты.
- 20 000 метров - на этой высоте человек почти сразу умирает, если находится вне герметической кабины.
2.Ветер.
3.Типы воздушных масс.
4.Атмосферные фронты.
5.Струйные течения.
1. Давление изменяется в результате перемещений воздуха – его оттока из одного места и притока в другое. Перемещения эти связаны с различиями в плотности воздуха, возникающими при неравномерном нагревании его от подстилающей поверхности.
Если какой либо участок земной поверхности прогревается сильнее, то восходящее движение воздуха будет активнее, произойдет отток воздуха на соседние, менее нагретые участки и, как следствие, давление будет понижаться. Приток воздуха наверху на соседние участки вызовет повышение давления на их поверхность. В соответствии с распределением давления у поверхности возникает движение воздуха в сторону нагретого участка. Отток воздуха из мест с более высоким давлением компенсируется его опусканием. Таким образом, неравномерное нагревание поверхности вызывает движение воздуха, его циркуляцию: подъем над нагретым участком, отток на некоторой высоте в стороны, опускание над менее нагретыми участками и движение у поверхности к нагретому участку.
Движение воздуха также может быть вызвано неравномерным охлаждением поверхности. Но в этом случае над охлажденным участком воздух сжимается и на некоторой высоте давление становится ниже, чем на этом же уровне над соседними, менее холодными участками. Наверху возникает движение воздуха в сторону холодного участка, сопровождающегося ростом давления на его поверхность; соответственно, над соседними участками давление понижается. У поверхности воздух начинает растекаться из области повышенного давления в области пониженного, т.е. от холодного участка в стороны.
Таким образом, термические причины (изменение температуры) приводят к появлению динамических причин изменения давления (движение воздуха).
2. Движение воздуха в горизонтальном направлении называется ветром . Ветер характеризуется скоростью, силой и направлением. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/сек), иногда в км/час, в баллах (шкала Бофорта от 0 до 12 баллов) и по международному коду в узлах (узел равен 0,5 м/сек). Средняя скорость ветра у земной поверхности 5 – 10 м/сек. Наибольшая средняя годовая скорость ветра 22 м/сек наблюдалась на побережье Антарктиды. Средняя суточная скорость ветра там иногда доходит до 44 м/сек, а в отдельные моменты достигает 90 м/сек. На Ямайке отмечен ураганный ветер, достигавший в некоторые моменты скорости 84 м/сек.
Сила ветра определяется давлением, оказываемым движущимся воздухом на предметы и измеряется кг/м2. Сила ветра зависит от его скорости.
Направление ветра определяется положением той точки горизонта, откуда он дует. Для обозначения направления ветра в практике горизонт делят на 16 румбов. Румб – направление к точке видимого горизонта относительно стран света.
В барическом минимуме возникает движение воздуха против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии, с отклонением его к центру. В барическом максимуме воздух движется по часовой стрелке в северном полушарии, с отклонением к периферии.
Воздух тропосферы не везде одинаков, потому что неодинаково распределение солнечного тепла по земной поверхности и различна сама поверхность. В результате взаимодействия с подстилающей поверхностью воздух приобретает те или иные физические свойства, а перемещаясь из одних условий в другие, быстро меняет их – трансформируется. Так как воздух перемещается непрерывно, трансформация его происходит постоянно. При этом в первую очередь изменяются температура и влажность. В определенных условиях (над пустынями, индустриальными центрами) воздух содержит много примесей, что отражается на его оптических свойствах.
3. Относительно однородные массы воздуха , распространяющиеся на несколько тысяч километров в горизонтальном направлении и на несколько километров в вертикальном направлении, называют воздушными массами. Воздушные массы характеризуются близкой температурой, давлением, влажностью, прозрачностью. Они формируются при длительном пребывании воздуха над относительно однородной поверхностью.
По температурным показателям выделяют воздушные массы теплые и холодные (ТВ и ХВ). Теплые воздушные массы – это те, которые перемещаются с теплой поверхности на более холодную. При перемещении ТВ теплый воздух охлаждается, достигает уровня конденсации и выпадают осадки. ХВ перемещаются с более холодной поверхности на более теплую. Когда ХВ поступают на более теплую поверхность, они нагреваются и поднимаются вверх.
В зависимости от характера подстилающей поверхности ВМ подразделяются на морские и континентальные. Морские ВМ характеризуются большим содержанием влаги. Континентальные ВМ формируются над сушей, более сухие.
По географическому положению выделяют четыре типа воздушных масс (ВМ). Экваториальный тип ВМ (ЭВ) формируется над экваториальной зоной низкого давления, между 50с. и ю.ш. ЭВ влажные, характеризуются восходящими движениями ВМ, конвективными процессами и осадками. Тропический тип ВМ (ТВ) формируется над тропическими широтами с высоким давлением, высокими температурами, антициклональной циркуляцией. Они могут быть морскими (мТВ) и континентальными (кТВ). Континентальные ТВ характеризуются значительной запыленностью. Умеренный (полярный) тип ВМ (УВ, ПВ) располагается над 400 – 600с. и ю.ш., мПВ различается в зависимости от морских течений (теплые, холодные), а кПВ различаются в различных районах материков. В Западной Европе на формирование кПВ влияет Гольфстрим, на восточном побережье Азии – муссоны, а во внутренних частях материка Евразия – резко-континентальный тип климата. Арктический (антарктический) тип ВМ (АВ) отличается от ПВ в среднем более низкими температурами, меньшей абсолютной влажностью и малой запыленностью. Выделяют антарктический континентальный подтип – кАВ и арктический морской и континентальный подтипы – кАВ и мАВ.
4. Различные по физическим свойствам воздушные массы в результате постоянного их перемещения сближаются. В зоне сближения – переходной зоне – концентрируются большие запасы энергии и атмосферные процессы особенно активны. Между сближающимися воздушными массами возникают поверхности, характеризующиеся резким изменением метеорологических элементов и называемые фронтальными поверхностями или атмосферными фронтами.
Фронтальная поверхность располагается всегда под углом к подстилающей поверхности и наклонена в сторону более холодного воздуха, вклинивающийся под теплый. Угол наклона фронтальной поверхности очень мал, обычно меньше 10. Это значит, что фронтальная поверхность на расстоянии 200 км от линии фронта находится на высоте всего 1 – 2 км. От пересечения фронтальной поверхности с поверхностью Земли образуется линия атмосферного фронта. Ширина атмосферного фронта в приземном слое – от нескольких километров до нескольких десятков километров, длина – от нескольких сотен до нескольких тысяч километров.
Холодный воздух всегда расположен пол фронтальной поверхностью, теплый – над ней. Равновесие наклонной фронтальной поверхности поддерживается силой Кориолиса. В экваториальных широтах, где сила Кориолиса отсутствует, атмосферные фронты не возникают.
Если воздушные течения направляются я обеих сторон вдоль фронта и фронт заметно не перемещается ни в сторону холодного, ни в сторону теплого воздуха, он называется стационарным. Если же воздушные течения направлены перпендикулярно к фронту, фронт смещается в ту или иную сторону в зависимости от того, какая воздушная масса активнее. В соответствии с этим фронты делятся на теплые и холодные.
Теплый фронт перемещается в сторону холодного воздуха, т.к. более активна теплая ВМ. Теплый воздух натекает на отступающий холодный, спокойно поднимаясь вверх по плоскости раздела (восходящее скольжение), и адиабатически охлаждается, что сопровождается конденсацией находящейся в нем влаги. Теплый фронт приносит потепление. При медленном поднятии теплого воздуха формируются типичные облачные системы.
Холодный фронт перемещается в сторону теплого воздуха и приносит похолодание. Холодный воздух движется быстрее теплого, подтекает под него, выталкивая его вверх. При этом нижние слои холодного воздуха отстают в своем движении от верхних и фронтальная поверхность сравнительно круто поднимается над подстилающей поверхностью.
В зависимости от степени устойчивости теплого воздуха и скорости движения фронтов различают холодный фронт первого и второго порядка. Холодный фронт первого порядка движется медленно, теплый воздух поднимается спокойно. Облачность сходна с облачностью теплого фронта, но зона осадков уже (следствие сравнительно большого наклона фронтальной поверхности). Холодный фронт второго порядка – быстродвижущийся. Восходящее движение теплого воздуха способствует формированию кучево-дождевых облаков, шквалистых ветров, ливней.
При смыкании теплого и холодного фронтов образуется сложный фронт – фронт окклюзии. Смыкание фронтов происходит потому, что холодный фронт, перемещаясь быстрее теплого, может догнать его. Теплый воздух, оказавшийся в пространстве между двумя фронтами, вытесняется вверх, холодные воздушные массы двух фронтов соединяются. В зависимости от того, которая из соединяющихся воздушных масс теплее, окклюзия происходит по типу холодного (теплее воздух теплого фронта) или по типу теплого (теплее воздух холодного фронта).
Сплошных постоянных атмосферных фронтов между различными типами ВМ нет, но существуют фронтальные зоны, в которых постоянно возникает, обостряется и разрушается множество фронтов различной интенсивности. Эти зоны называют климатическими фронтами. Они отражают среднее многолетнее положение фронтов, разделяющих области преобладания различных типов ВМ.
Между арктической (антарктической) ВМ и полярной ВМ располагается арктический (антарктический) фронт.
Массы умеренного воздуха от тропических ВМ отделяет полярный фронт северного и южного полушарий. Продолжение полярного фронта в тропических широтах – пассатный фронт – разделяет две разные массы тропического воздуха, одна из которых – трансформировавшийся умеренный воздух. Тропические ВМ от экваториальных ВМ отделены тропическим фронтом.
Все фронты непрерывно перемещаются и изменяются; поэтому действительное положение того или иного участка фронта может значительно отклоняться от среднего многолетнего его положения.
По расположению климатических фронтов можно судить о расположении ВМ и их перемещении в зависимости от сезона.
5. Во фронтальных зонах, где температурные градиенты велики, возникают сильные ветры, скорость которых, возрастая с высотой, достигает максимума (более 30 м/сек) вблизи тропопаузы. Ураганные ветры во фронтальных зонах верхней тропосферы, реже – нижней стратосферы получили название струйных течений. Это сравнительно узкие (их ширина – несколько сотен километров), сплюснутые (толщина – несколько километров) струи воздуха, перемещающиеся в середине воздушного потока, имеющего значительно меньшие скорости. Тропосферные струйные течения имеют преимущественно западное направление, а стратосферные – зимой преимущественно западное, а летом – восточное направление. Тропосферные струйные течения подразделяются на течения умеренных и субтропических широт. Струйные течения играют значительную роль в режиме циркуляции атмосферы.
