Чому атмосферний тиск знижується з висотою | Лечение Сердца

07.07.2015

У такому випадку на зміну атмосферного тиску впливає тільки зміна висоти над рівнем моря. Тоді можна легко порахувати, як саме з висотою змінюється атмосферний тиск.

Щільність повітря на рівні моря дорівнює 1,29 кг / м3. Будемо вважати, що вона залишається майже незмінною на кілька кілометрів вгору. Тиск можна розрахувати за формулою p = ρgh. Тут слід розуміти, що h – це висота стовпа повітря над тим місцем, де вимірюється тиск. Найбільше значення h буде біля поверхні Землі. З висотою воно буде зменшуватися.

Досліди показують, що нормальний атмосферний тиск на рівні моря становить приблизно 101,3 кПа або 101300 Па. Знайдемо приблизну висоту стовпа повітря над рівнем моря. Зрозуміло, що це буде не реальна висота, так як повітря вгорі розріджене, а як би висота повітря, «спресованого» до такої ж щільності як біля поверхні Землі. Але поблизу поверхні Землі нас це не хвилює.

h = p / (ρg) = 101300 Па / (1,29 кг / м3 * 9,8 Н / кг) ≈ 8013 м

А тепер розрахуємо атмосферний тиск при підйомі на 1 км вгору (на 1000 м). Тут висота стовпа повітря складе 7013 м, тоді

p = (1,29 * 9,8 * 7013) Па ≈ 88658 Па ≈ 89 кПа

Тобто поблизу поверхні Землі на кожен кілометр вгору тиск приблизно зменшується на 12 кПа (101 кПа – 89 кПа).

Атмосферний (барометричний) тиск – це тиск, який чиниться повітрям на поверхню Землі. Для його визначення використовуються барометри. Як і інші погодні фактори, атмосферний тиск впливає на здоров’я людини.

Що таке атмосферний тиск?

Повітря навколо людини володіє вагою та тисне на все, чого торкається. Цей тиск називається атмосферним, або барометричним. Воно вимірюється в міліметрах ртутного стовпа (мм рт. ст.) або атмосферах (атм.). Одна атмосфера – це середнє значення тиску повітря на рівні моря при температурі 15°C, становить 760 мм рт. ст.

Атмосферний тиск знижується по мірі збільшення висоти. При його зниженні зменшується кількість кисню, необхідного для дихання. На дуже великих висотах атмосферний тиск і кількість кисню настільки знижуються, що це може призвести до погіршення стану або смерті людини. Альпіністи при підкоренні дуже високих вершин використовують кисень в балонах, а в літаках створюється штучне тиск всередині герметичного корпусу, щоб пасажири і екіпаж відчували себе комфортно.

Барометричний тиск – це показник характеру погоди. Коли він знижений, як правило, спостерігається хмарність, вітер і опади. Підвищений атмосферний тиск зазвичай супроводжується ясною і спокійною погодою.

Як реально знизити тиск?

Головний кардіолог Лео Бокерія розповів, як побороти гіпертонію.

Як впливає атмосферний тиск на артеріальний?

Артеріальний тиск відображає силу потоку крові по організму. Величина тиску залежить від сили скорочення серця, перекачивающего кров, і ступеня опору кровоплину артерій, пов’язаної з їх звуженням або іншими факторами. Вплинути на артеріальний тиск можуть багато чинників, включаючи зміни атмосферного тиску, різкі перепади якого можуть спостерігатися при глибоководних зануреннях або підйомах на велику висоту (наприклад, у космічному кораблі або літаку).

Глибоководне занурення може викликати різкі зміни рівня артеріального тиску. Різко підвищується величина атмосферного тиску, що пов’язано з величезною кількістю перебуває над людиною води. Це висока барометричний тиск збільшує артеріального тиску у людей з гіпертонічною хворобою, що може бути дуже небезпечним для них. Люди з артеріальною гіпертензією повинні перед будь-яким глибоким зануренням під воду проконсультуватися у свого лікаря, щоб уникнути важких наслідків для свого здоров’я.

Як впливає низький атмосферний тиск на АД у людей, можна наочно побачити на прикладі космонавтів. Вони тривалий час проводять в космосі, в умовах відсутності гравітації і барометричного тиску. Чим більше тривалість часу, проведеного за межами атмосфери Землі, тим вище ймовірність того, що космонавт буде відчувати епізоди непритомності після свого повернення на планету. Передбачається, що різко збільшилася тиск атмосфери збільшує навантаження на серце, що знижує артеріальний тиск і призводить до непритомності. Для повного розуміння цього феномена необхідні подальші наукові дослідження.

Зміни погоди, які викликають підвищення або зниження барометричного тиску, можуть відображатися на коливаннях рівня АТ. Вплив атмосферного тиску особливо помітно у метеочутливих людей у віці 65 років і старше. На показники АТ в звичайних умовах найбільше впливають знижені рівні атмосферного тиску. Сильний вплив підвищеного барометричного тиску спостерігається лише при глибоководних зануреннях. Якщо ж людина постійно живе в одній місцевості, спостерігаються незначні підвищення барометричного тиску майже ніяк не відображаються на його самопочуття і рівні АТ.

Інші ефекти барометричного тиску на людину

Погода, а зокрема і атмосферний тиск, може різнобічно впливати на організм, самопочуття і здоров’я людини. Людський організм відчуває тиск повітря і починає відчувати проблеми з рухливістю. Особливо чутливі до змін барометричного тиску суглоби. Рідина, що міститься в них, може запалюватися, викликаючи підвищення рівня болю.

Медичні дані підтверджують думку про те, що людський організм – дуже хороший барометр. Наукові дослідження тривалістю майже 70 років показали зростання захворюваності в зимові місяці. Дані вказують, що холодні повітряні маси приносять почастішання випадків грипу. Барометричний тиск впливає не тільки на артеріальний тиск або суглоби. Існують навіть зміни в народжуваності при його коливаннях, оскільки у чоловіків змінюється кількість сперматозоїдів, хоча вони, як правило, цього не помічають.

Зміни погоди впливають на людей з хронічними захворюваннями, особливо тими, що вражають суглоби, м’язи. Наявність будь-якої форми артриту, болю в попереку, нервових, м’язових і суглобових захворювань, мігрені, маніакально-депресивних розладів настрою, недавно утворилися рубців може стати причиною негативного впливу змін атмосферного тиску. Рівень атмосферного тиску також впливає на пацієнтів з пневмонією, бронхітом або грип. Сильно знижений барометричний тиск підсилює у них задишку.

«Я вилікував гіпертонію, зможете і Ви!»

Актор Олег Табаков розповів

Зміни атмосферного тиску можуть викликати сильні головні болі. Наприклад, його коливання призводять до зменшення або підвищення вмісту кисню в крові, на що кровоносні судини реагують звуженням і розширенням. Таким чином організм намагається компенсувати зменшення чи збільшення рівнів кисню, що призводить до розвитку мігрені. Крім цього, існує теорія про те, що головний мозок має барорецептори, які відповідають за регуляцію артеріального тиску і реагують на зміни атмосферного тиску.

36. Атмосферний тиск і вітер. Основні пояси атмосферного тиску на Землі.

Гіпермаркет Знань>>Географія>>Географія 6 клас. Повні уроки>>Географія: Атмосферний тиск і вітер. Основні пояси атмосферного тиску на Землі. §30. Атмосферний тиск Як відкрили та виміряли атмосферний тиск Хіба може повітря тиснути на земну поверхню, чи на тіло людини, або на всі об’єкти, якщо ми його не відчуваємо: адже атмосфера невидима та невагома. Така хибна думка панувалав науці ще у середини ХVІІ ст. до того, як італійський природознавець Еванджеліста Торрічеллі довів, що повітря має масу, а значить тисне на всі об’єкти, що знаходиться в ньому та під ним. Отже, атмосферний тиск – це сила, з якою повітря тисне на всі об’єкти. Торрічеллі довів це експериментально завдяки винайденому ним приладу – ртутному барометру (з грецької “барос” – вага). Прилад являв собою ємкість заповнену ртуттю: рідким металом, який у 13 разів важчий за воду. У дану ємкість була опущена запаяна зверху скляна трубочка висотою в 1 м. Тиск повітря урівноважувався стовпчиком ртуті у 760 мм, тобто вона піднімалася у трубочці до цієї відмітки. Так виникла перша в історії науки одиниця вимірювання атмосферного тиску – міліметри ртутного стовпчика. А значення 760 мм. ртутного стовпчика вважається нормальним атмосферним тиском на рівні моря. Нині атмосферний тиск також вимірюють в інших одиницях: барах, паскалях. Торрічеллі помітив, що тиск не завжди залишається однаковим. Якщо повітря сильніше тисне на ртуть, яка знаходиться у ємкості, рідина підіймається вгору по трубочці, якщо слабше – опускається. Ртутний барометр й нині вважається найбільш точним приладом для вимірювання атмосферного тиску. Такими барометрами обладнані метеорологічні станції та за ними звіряють роботу інших видів барометрів, зокрема барометра-анероїда (з грецької – без рідини). Останнім атмосферний тиск визначають завдяки пружній металевій коробочці, з якої викачане повітря. Вона чутлива до коливань тиску: під час його зростання коробочка стискається, при зменшенні – розширюється. При цьому зв’язана з нею стрілка переміщується по шкалі, вказуючи тиск. Завдання. Поміркуйте, які позитивні риси та незручності пов’язані з роботою ртутного барометра та анероїда. Як атмосферний тиск міняється з висотою Біля поверхні Землі на кожний квадратний сантиметр площі давить стовп атмосфери масою 1 кг 33 г. Таким чином, на розкритий учнівський зошит, площею 600 см2, тисне майже 620 кг повітря, на долоню людини – понад 150 кг, на тіло дорослої людини – близько 15 т. Однак цієї сили тиску ми не відчуваємо, оскільки він урівноважений з тиском всередині нашого тіла. При коливанні атмосферного тиску, змінюється й наш внутрішній тиск. Ще у середині ХVІІ ст. за допомогою ртутного барометра було встановлено, що на вершині гори тиск менший, ніж біля її підніжжя. Отже, на певній висоті над рівнем моря атмосферний тиск дорівнює масі стовпа повітря, що знаходиться над нею. Оскільки при піднятті вгору залишається все менший стовп повітря та воно розріджується, атмосферний тиск зменшується. На кожні 100 м підйому у тропосфері атмосферний тиск знижується на 10 мм ртутного стовпчика. У стратосфері та верхніх шарах атмосфери це відбувається значно повільніше. Як пов’язаний атмосферний тиск з температурою повітря Величина атмосферного тиску також залежить від температури повітря. При нагріванні повітря, як і будь-яка речовина, розширюється. Для того, щоб впевнитися в цьому можна провести простий дослід. Слід закрити гумовою пробкою колбу й вставити в пробку скляну трубочку. Колба при цьому не порожня: вона заповнена повітрям. Треба опустити трубочку у склянку з водою й нагріти колбу темпом долоні. З часом з трубочки у воду виділятимуться бульбашки. Це розширене повітря виходить з колби. Розширене при нагріванні повітря стає легшим й піднімається вгору. При цьому атмосферний тиск на земну поверхню зменшується. Навпаки, при охолодженні повітря стискається, стає важчим й осідає, більш сильно тиснучи на поверхню. Таким чином існує зворотна залежність між температурою повітря й атмосферним тиском: чим вище температура, тим тиск менший і навпаки: чим температура нижча, тим тиск більший. Пояси атмосферного тиску на Землі У зв’язку з закономірним розподілом температури повітря на планеті від екватора до полюсів, сформувалися сталі пояси атмосферного тиску Землі. В районі екватора у зв’язку з великим кутом падіння сонячних променів на земну поверхню протягом року температура повітря висока: близько +24°С. Тому тепле повітря, розширюючись, підіймається вгору й слабо тисне на поверхню. В результаті цього біля поверхні Землі формується область низького атмосферного тиску. Завдання. Пригадайте, як міняється температура повітря з висотою. Що відбудеться з теплим повітрям, яке піднімається вгору над екватором? Повітря, яке піднімається над екватором, з висотою охолоджується й стає важчим. У верхніх шарах тропосфери воно розтікається по обидва боки від екватора й осідає на земну поверхню у тропічних широтах близько 30О широти Північної та Південної півкулі. При цьому там формуються пояси високого атмосферного тиску. Біля полюсів Землі через малий кут падіння променів сонця на земну поверхню температура повітря протягом року дуже низька. Тому холодне і, відповідно, більш важке повітря опускається до землі, утворюючи при цьому області високого атмо-сферного тиску над Північним та Південним полюсами планети. Відповідно, між по¬ясами високого тиску на полюсах та 30О широтах формуються області низького тиску, які утворюються у помірних широтами Північної та Південної півкуль (приблизно 60° пн. ш. та 60° пд. ш.). Отже, на поверхні Землі пояси низького та високого тиску чергуються. Виділяють три пояси низького і чотири пояси високого тиску. Висновки 1.Атмосферне повітря має певну масу, тому тисне на земну поверхню з силою 1 кг 33 г на кожний 1 см2. 2.Атмосферний тиск вимірюють завдяки барометру. Нормальним вважається атмосферний тиск 760 мм ртутного стовпчика на рівні моря.3.З висотою атмосферний тиск у тропосфері зменшується: на 10 мм ртутного стовпчика на кожні 100 м підйому.4.Між температурою повітря й атмосферним тиском існує зворотна залежність: чим вище температура, тим тиск менший; чим температура нижча, тим тиск більший. 5.На Землі сформувалися пояси постійного тиску: на екваторі – низького, у тропічних широтах (30О обох півкуль) – високого,у помірних широтах (60О обох півкуль) – низького, в районі полюсів – високого.