Метеозависимость – частое явление. Каждый третий взрослый человек реагирует на изменения погодных условий. Мало кто знает, что на самом деле состояние людей ухудшается при колебаниях атмосферного давления.
https://youtube.com/watch?v=UwQovN2XJxI%3Ffeature%3Doembed
С атмосферным давлением каждый хорошо знаком, как минимум, благодаря урокам физики и прогнозам погоды. Однако с научной точки зрения понятие давления, а также особенности его возникновения выглядят намного сложнее. Кроме того, интерес вызывают нюансы влияния давления на человека.
Показания атмосферного давления на барометре: Pixabay
В прогнозе погоды синоптики обязательно указывают показатели атмосферного давления. Этот показатель напрямую связан с другими природными явлениями, от него зависит самочувствие человека. Как определяют атмосферное давление и зачем это надо, знают эксперты по метеорологии Крис Касперски, Рина Заславская, Эльвира Щербань, Михаил Тейлблюм, Светлана Логвиненко.
В нынешнее время из-за абсолютно сумасшедшего темпа жизни всё чаще встречаются люди, которые чувствуют малейшие изменения в природе. И чаще всего человек подвержен влиянию именно со стороны атмосферных условий. Довольно большой процент людей регулярно испытывает симптомы метеозависимости.
Что такое атмосферное давление?
Атмосферное давление – это давление газовой оболочки нашей планеты, атмосферы, которое действует на все имеющиеся в ней предметы, а также земную поверхность. Давление соответствует силе, которая действует в атмосфере на единицу площади.
Атмосфера Земли (фото с МКС)
Если говорить более простым языком, то это сила, с которой повсюду окружающий нас воздух воздействует на поверхность земли и объекты. Отслеживая изменения атмосферного давления, можно в совокупности с другими факторами прогнозировать погодные условия.
Воздух, окружающий Землю, имеет массу, и несмотря на то, что масса атмосферы примерно в миллион раз меньше массы Земли (общая масса атмосферы равна 5,2*1021 г, а 1 м3 воздуха у земной поверхности весит 1,033 кг), эта масса воздуха оказывает давление на все объекты, находящиеся на земной поверхности. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность, называется атмосферным давлением.
На каждого из нас давит столб воздуха в 15 т. Такое давление способно раздавить все живое. Почему же мы его не ощущаем? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному.
Таким образом, внутреннее и внешнее давление уравновешиваются.
Почему и вследствие чего создается атмосферное давление?
Специалисты, изучающие атмосферу Земли и различные метеорологические явления, тщательно следят за тем, как перемещаются воздушные массы. Это основной фактор, влияющий на климатические условия той или иной местности. Эти наблюдения дали возможность понять, почему возникает атмосферное давление.
Всему виной гравитация. Путем множества экспериментов доказано, что воздух отнюдь не невесомый. Он состоит из различных газов, которые имеют определенный вес. Таким образом, на воздух действует сила притяжения Земли, которая и способствует образованию давления.
Интересный факт: весь воздух на планете (или вся атмосфера Земли) весит 51 х 1014 тонн.
Вокруг земного шара масса воздуха неодинаковая. Соответственно колеблется и уровень атмосферного давления. На участках с большей массой воздуха наблюдается более высокое давление. Если же воздуха меньше (его также называют разреженным в таких случаях), то и давление ниже.
Почему меняется вес атмосферы? Секрет этого явления таится в нагревании воздушных масс. Дело в том, что нагревание воздуха происходит вовсе не от солнечных лучей, а за счет земной поверхности.
Вблизи нее воздух нагревается и, становясь легче, поднимается вверх. В это время охлажденные потоки тяжелеют и опускаются вниз. Этот процесс происходит беспрерывно. Каждый воздушный поток имеет свое давление, а его разность вызывает ветер.
Атмосферное давление на различных высота
Атмосферное давление — это сила, с которой атмосфера давит на единичную площадь поверхности.
Давление в каждой точке атмосферы определяется массой вышестоящего столба воздуха с основанием, равным единице.
Атмосферное давление с увеличением высоты уменьшается, так как над точкой располагается столбец воздуха с меньшей высотой и воздух начинается разряжаться.
Примерно на 12 метров подъема вверх атмосферное давление понижается на 1 мм. рт. ст. до высоты 2000 метров.
В среднем, атмосферное давление на Земле равняется 760 мм рт. ст.
Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 градусов Целься считается нормальным атмосферным давлением. 760 мм рт. ст. равняется 101 300 Па = 1013 гПа.
СЛОЖНА-А-А 🙀 Ты же знаешь, что если не разобраться в теме сейчас, то потом придется исправлять оценки. Беги на бесплатное онлайн-занятие с репетитором (подробности тут + 🎁).
Как меняется, от чего зависят показания
Как мы знаем, атмосфера — это газовая оболочка Земли и как мы тоже знаем, газы сильно сжимаемы. Если газ сильнее сжат, то плотность его будет больше, а следовательно, и давление тоже.
Слои воздуха у поверхности Земли сжаты всеми слоями воздуха. По мере подъема вверх от поверхности Земли, слабее будет сжиматься воздух, следовательно, плотность и давление будет меньше.
Чем выше местность над уровнем моря, тем атмосферное давление меньше. Чем ниже местность над уровнем моря, тем атмосферное давление больше.
В пример можно привести воздушный шарик, наполненный водородом. У поверхности Земли давление внутри шарика будет равным давлению на поверхности Земли. По мере отдаления от поверхности Земли, атмосферное давление будет меньше воздействовать на шар, так как чем выше от поверхности Земли, тем меньше плотность воздуха. В результате давление воздуха внутри шарика будет становится больше атмосферного давления, что приведет к разрыву шарика.
Молодец! Раз ты дочитал это до конца, вероятно, ты все отлично усвоил. Но если вдруг что-то еще непонятно – попробуй онлайн-занятие с репетитором (подробности тут + 🎁).
Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля, которая удерживается вокруг нее силой гравитации.
Частицы воздуха притягиваются к Земле гравитационной силой. Из-за многослойности атмосферы каждый ее слой оказывает давление на нижний, из-за чего плотность воздуха и давление на низких уровнях значительно выше. Весь воздух на планете весит 51 х 1014 тонн. На человека в среднем оказывается давления воздуха весом 15 тонн.
Атмосферное давление — это сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней предметы.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Колебания атмосферного давления говорят о прогнозируемой погоде. Например, если давление опускается ниже нормы, чаще всего ожидается пасмурная погода и дождь. Высокое давление может говорить о солнечной погоде.
Норма атмосферного давления — 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.
Единица измерения мм рт. ст. произошла от способа измерения давления воздуха при помощи барометра. Классический представитель барометра способен уравновесить давление с помощью столбика жидкости (ртути). Это вещество оказалось подходящим из-за своей высокой плотности и низкого давления насыщенного пара при комнатной температуре.
Способ измерения атмосферного давления предложил в XVII веке итальянский ученый Эванджелиста Торричелли. Опыт ученого заключался в следующем: Торричелли взял стеклянную трубку длиной около м, которая была запаяна с одного края, и наполнил ее ртутью. Ученый плотно закрыл открытое отверстие трубки и, перевернув ее, опустил в чашу с налитой заранее ртутью. Торричелли открыл отверстие трубки и наблюдал, как одна часть ртути оказалась в емкости, а другая осталась в трубке. Высота столба ртути, оставшейся в трубке, оказалась равной примерно мм, а остальное пространство занимал воздух. Ученый пришел к выводу, что высота столба ртути говорит о давлении, которое она производит; оно, в свою очередь, равняется атмосферному давлению.
Что такое атмосферное давление и на что оно влияет
Что такое атмосферное давление? Атмосферное давление — сила, с которой атмосфера давит на земную поверхность и все находящиеся на ней предметы. Это очень изменчивый метеоэлемент, показатели которого зависят от многих факторов и явлений.
В чем особенности атмосферного давления
Изменение атмосферного давления — причина появления ветра, когда воздух горизонтально движется над землей из области высокого давления в область низкого. В атмосфере формируются циклоны и антициклоны, которые приносят в регионы дождь, снег, туман и другие погодные явления.
Существует прямая связь между атмосферным давлением и погодой. Если давление падает, ожидается пасмурная, дождливая погода, если повышается — погода будет сухой. Автор «Энциклопедии примет погоды» пишет, что низкое атмосферное давление само по себе еще не признак ненастья. Главным признаком ухудшения погоды станет быстрое падение столбика барометра до 740 –730 мм рт. ст.
Издание «Метеовести» привело экстремальные показатели атмосферного давления, отмеченные на Земле:
Метеорологи для составления точных прогнозов погоды особое внимание уделяют совершенствованию методов измерения давления атмосферы на метеостанциях. Точные показатели помогают предотвратить разрушительное влияние стихийных бедствий, делают повседневную жизнь человека более комфортной.
Тихая погода на море: Unsplash/Аstrid
Как атмосферное давление влияет на самочувствие человека? Люди, у которых наблюдаются проблемы со здоровьем, становятся метеозависимыми и реагируют на резкие скачки атмосферного давления. У них болит голова, учащается пульс, появляются другие неприятные симптомы.
В научном журнале «Успехи современного естествознания» пишут, что низкое давление может вызвать у человека высотную болезнь, при которой уровень углекислого газа в крови катастрофически повышается и наступает кислородное голодание. Сосуды реагируют спазмом, повышая давление в большом круге кровообращения человека. Высокое атмосферное давление в целом не опасно, а процессы сводятся к накоплению газов воздуха в крови и тканях человека.
Мужчина приложил руку к голове: Unsplash/Bruno Aguirre
Атмосферное давление — это сила, с которой атмосфера давит на все предметы, находящиеся в ней и на земную поверхность.
Само слово «Атмосфера» означает пар и шар, то есть это газовая оболочка, окружающая нашу планету Земля.
Примерно на 10,5 метра подъема вверх атмосферное давление понижается на 1 мм. рт. ст. до высоты 2000 метров.
Как измеряют атмосферное давление
За единицу измерения атмосферного давления, согласно общепринятым нормам, принято брать миллиметры ртутного столба (сокращенно — мм. рт. ст.).
Для определения атмосферного давления используют прибор под названием барометр. Их подразделяют на ртутные, жидкостные и безжидкостные — механические и электронные.
Ртутный барометр представляют стеклянной трубкой, которая запаяна с одной стороны. Внутри данной трубки помещают ртуть. Во время эксперимента открытый конец трубки опускают в сосуд, который не полностью заполненный ртутью. В зависимости от того, как происходит рост или упадок давления, ртуть в трубке начинает расти, и наоборот.
Сегодня самым актуальным является безжидкостный механический барометр, но у него есть один недостаток — это воздействие температуры воздуха на его пружину. Так как металл при разных температурах может сужаться и расширяться.
В чем измеряется атмосферное давление
Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является паскаль (обозначается как Па), в Российской Федерации допущены к использованию миллиметр водяного столба, метр водяного столба или, самые распространенные, бар и миллиметр ртутного столба.
Атмосферное давление называется нормальным, если при температуре 0 °C высота столба ртути равен значению 760 мм.
Как давление оказывает влияние на человека
Смена давления оказывает неблагоприятные последствия для метеозависимых людей, имеющих аллергию, признаки астмы и тех, у кого повышенное артериальное давление. Во время антициклона, когда наблюдается повышенное атмосферное давление, у человека происходит ухудшение самочувствия: начинает болеть голова, а также бывают сердечные боли. В такие периоды у людей падает работоспособность, появляется недомогание.
Во время циклона, когда наблюдается пониженное атмосферное давление, у человека может появиться одышка из-за снижения количества кислорода в воздухе, слабость, мигрень. Для метеочувствительного ребенка такие показатели давления могут плохо сказаться на здоровье.
В горах, когда атмосферное давление низкое, у человека наблюдается снижение работоспособности, так как воздух становится разреженным и в нем уменьшается содержание кислорода. Например, на высоте 3000 метров, где давление уменьшается примерно в два раза, человеку недостаточно кислорода, начинается кислородное голодание. Такое состояние называют «горной болезнью».
На 5000 метров уже может наблюдаться сильный недостаток кислорода, вследствие чего человек может потерять сознание. 6000 метров является наивысшей высотой для постоянных человеческих поселений. На высоте 8882 метров — высоте горы Эверест — человек может прожить несколько часов, если он приспособлен к таким высотам. Все, что выше этой высоты, является уже смертельной зоной для человека.
Примеры решения задач
Атмосферное давление напрямую зависит от высоты. Чем выше, тем давление ниже и наоборот. Если подняться на 12 м выше уровня моря, столбик ртути в барометре снизится на 1 мм.
Давление чаще отображают в гектопаскалях вместо мм рт. ст.: 1 мм = 133,3 Па = 1, 333 гПа. Показать взаимоотношение высоты и давления можно при помощи несложной формулы:
∆h/∆P=12 м/мм рт. ст или ∆h/∆P=9 м/гПа,
где ∆h — изменение высоты,
∆P — изменение давления.
Таким образом, при подъеме на 9 метров, уровень давления снижается на 1 гПа. Этот показатель называется барической ступенью. Норма атмосферного давления – 1013 гПа (можно округлить до 1000).
Как с помощью этих данных рассчитать изменение давление на другой высоте? К примеру, при подъеме на 90 м давление снизится на 10 гПа. В таком случае выходит, что при подъеме на 900 м давление упадет до 0.
Но с высотой меняется и плотность воздуха, поэтому, когда речь идет о большей дистанции (начиная с 1,5-2 км), все расчеты надо проводить с учетом данного показателя.
График соотношения высоты и давления
График изменения атмосферного давления с высотой наглядно отображает все вышесказанное. Он приобретает вид кривой линии, а не прямой. Из-за того, что плотность атмосферы неодинаковая, с увеличением высоты давление начинает снижаться все медленнее. Однако оно никогда не достигнет нуля, поскольку повсюду есть какое-то вещество – во Вселенной нет вакуума.
Интересное видео про атмосферное давление
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Определение и суть
Воздух в атмосфере — это смесь газов, имеющих определенную плотность. Так как воздушная масса притягивается к земному шару, он давит на всю поверхность планеты. В том числе и на людей.
Атмосферное давление – это масса воздуха, которая давит на человека.
В числовом эквиваленте вес воздушной массы, которая ежедневно оказывает давление на нас, колеблется между 14 и 16 тоннами или 1,033/см³. Так почему же мы не замечаем такой тяжести? Все потому что жидкости в нашем организме уравновешивают давление. Если сила по какой-то причине меняется, баланс нарушается.
Атмосферное давление измеряется с помощью барометра и термогигрометра.
Так единицами измерения давления являются:
Что влияет на показатель
Атмосферное давление – непостоянный показатель, он меняется в зависимости от многих факторов:
При подъеме на один километр давление падает на 0,13 от предыдущего значения. Например, на километре от уровня моря атмосферное давление составляет уже 760, а 730 миллиметров. Эта закономерность точно соблюдается на небольших высотах. Потом она сбивается.
При спуске на определенную глубину давление меняется в такой же пропорции.
В ночное время суток давление увеличивается на 1-2 миллиметра ртутного столба от дневного показателя.
Из-за смены циклонов, в которых господствует пониженное давление, и антициклонов, которые несут повышенное атмосферное давление, показатель может колебаться от 641 до 816 мм рт. ст. на уровне моря.
Так как тело человека адаптируется к условиям проживания, люди имеют разные нормы давления. Так, норма жителя Канады будет существенно отличаться от нормы австралийца. И даже в пределах страны показатель может отклоняться.
Атмосферное давление — норма для человека
Ещё со школьных времен мы знаем, что атмосфера — это некая газовая оболочка, которая имеет свою массу. Собственно, эта масса и давит на землю благодаря гравитации. Сила, с которой атмосфера давит на землю, называется атмосферным давлением.
Впервые концепцию атмосферы открыл Э. Торричелли в 1643 году, доказав, что воздух имеет вес. Его также считают изобретателем первого в мире барометра. Измеряют силу атмосферы, с которой она давит на землю в паскалях, гектопаскалях, миллиметрах ртутного столба, миллибарах, атмосферах.
Какое атмосферное давление считается нормальным для человека
На каждого человека давит колонна воздуха с силой примерно 15т. Но почему же человек этого не замечает? Все потому, что давление снаружи и внутри одинаковое.
Благодаря известному физику Блезу Паскалю мы знаем, что нормой атмосферного давления считается 760 мм ртутного столба либо же 101326 Па. Эту величину считают нормой при условии, что на уровне моря при широте 45° температура окружающей среды 0°С.
Какие нормы атмосферного давления для разных регионов
Стоит сказать, что сила, с какой давит атмосфера, везде разная и зависит от множества факторов. Основным из показателей, которые влияют на силу давления, есть высота над уровнем моря той или иной области.
Нормальное атмосферное давление в Москве
Москва расположена на возвышении и поэтому высота над уровнем мора в среднем составляет 135-150 м. Из-за этого в столице России обычно пониженное давление и равняется в среднем 746-749 мм ртутного столба.
Но этот показатель нельзя считать точной величиной, так как Москва имеет неравномерный ландшафт. К тому же на показатель атмосферного давления также влияет сезон. В холодное время года (осень и зима) норма атмосферного давления в Москве чуть ниже, а вот в теплое время года (весна, лето) соответственно — выше.
В целом, человек, постоянно проживающий на территории столицы Российской Федерации, будет чувствовать себя достаточно комфортно при давлении атмосферы от 746 до 756 мм ртутного столба.
Какое нормальное атмосферное давление в Санкт-Петербурге
В отличие от Москвы, Санкт-Петербург расположен ниже уровня моря. Соответственно и показатели нормального АД будут отличаться.
Нормой АД в Санкт-Петербурге считают величину в размере 754-756 мм рт. ст., то есть выше, чем в Москве. Но считать этот показатель полностью достоверным не стоит, так как он может достаточно сильно колебаться и порой достигать 780 мм ртутного столба.
Давление атмосферы в разных регионах России
Нужно также сказать, что для многих городов России считаются привычными перепады давления и человек их просто не ощущает. Негативно такие перепады сказываются обычно на приезжих людях.
Для сравнения приведем несколько показателей для разных городов Российской Федерации:
Измерение атмосферного давления
Барометр — это устройство, которое способно измерять атмосферное давление и помогать прогнозировать погодные условия.
Существует несколько видов барометров:
Повышение и понижение давления
Когда давление превышает отметку в 760 мм. рт. ст., его называют повышенным, а когда показатель меньше нормы – пониженным.
В течение 24 часов происходит несколько перепадов атмосферного давления. Утром и вечером оно повышается, а после 12 часов дня и ночи – понижается. Это происходит в связи с тем, что меняется температура воздуха и, соответственно, его потоки перемещаются.
В зимний период над материковой частью Земли отмечается самое высокое атмосферное давление, потому что воздух имеет низкую температуру и отличается высокой плотностью. Летом наблюдается противоположная ситуация – отмечается минимальное давление.
В более глобальных масштабах уровень давления тоже зависит от температуры. Земная поверхность нагревается неодинаково: планета имеет геоидную (а не идеально круглую) форму и вращается вокруг Солнца. Одни зоны нагреваются сильнее, другие – слабее. Из-за этого и атмосферное давление распределяется по поверхности планеты зонально.
Пояса атмосферного давления
Ученые выделяют 3 пояса, где преобладает низкое давление и 4 пояса с преобладающими максимумами. Зона экватора прогревается больше всего, поэтому легкий теплый воздух поднимается вверх, а у поверхности образовывается низкое давление.
Вблизи полюсов все наоборот: холодный воздух опускается, поэтому здесь отмечается высокое давление. Если посмотреть на схему распределения давления по поверхности планеты, можно заметить, что пояса минимумов и максимумов чередуются.
Кроме того, нужно помнить и о неравномерном нагревании обоих полушарий Земли в течение года. Это приводит к определенному смещению поясов низкого и высокого давления. Летом они сдвигаются в северном направлении, а зимой – в южном.
Как влияет состав атмосферы на давление
Состав атмосферы включает в себя большое количество газов:
- Азот — 78,08%.
- Углекислый газ — 0,03%.
- Гелий — 0,0005%.
- Криптон — 0,0001%.
- Водород — 0,00005%.
- Ксенон — 0,000009%.
Атмосфера состоит из нескольких слоев, первый из которых называется пограничным и составляет толщину 1-2 км. Остальные слои поднимаются до космического пространства в такой последовательности:
Каждый слой атмосферы отличается плотностью. С повышением высоты над Землей слои атмосферы теряют свою плотность, поэтому давление также снижается.
Атмосферное давление в горах
В горах давление будет в любом случае ниже. Как себя при этом чувствует человек, зависит от высоты, а также дополнительных условий. Например, при нормальной влажности подъем на 3000 м может вызвать слабость, снижение работоспособности. Это объясняется недостатком кислорода.
Во влажном климате аналогичные ощущения возникают уже на высоте 1000 м. Дело в том, что молекулы воды вытесняют молекулы кислорода – во влажном воздухе его меньше. А в сухом климате можно практически без проблем подняться на 5000 м.
Снижение давления с высотой
Разная высота и ее влияние:
Как влияет состав атмосферы на давление?
В состав атмосферы входит огромное количество газов. Преимущественно это азот и кислород (98%). Также имеется углекислый газ, неон, аргон и др. Атмосфера начинается с пограничного слоя толщиной 1-2 км и заканчивается экзосферой на высоте около 10 000 км, где плавно переходит в межпланетное пространство.
Состав атмосферы влияет на давление за счет плотности. Каждый компонент имеет свою плотность. Чем больше высота, тем тоньше слой атмосферы и ниже его плотность. Соответственно снижается и давление.
Норма атмосферного давления для человека
Нормальное атмосферное давление – это 760 мм ртутного столба или 101 325 Па при температуре 0℃ на уровне моря (45º широты). При этом на каждый квадратный сантиметр поверхности земли атмосфера воздействует с силой в 1,033 кг. Ртутный столб высотой 760 мм уравновешивает массу этого воздушного столба.
Показатель в 760 мм тоже был определен Торричелли в ходе эксперимента. Также он заметил, что когда колба наполняется ртутью, вверху остается пустота. Впоследствии это явление получило название «торричеллиевой пустоты». Тогда ученый еще не знал, что в ходе своего эксперимента создал вакуум – то есть пространство, свободное от каких-либо веществ.
При стандартном давлении в 760 мм ртутного столба человек ощущает себя наиболее комфортно. Если учесть предыдущие данные, то на человека воздух давит с силой около 16 тонн. Почему тогда мы не ощущаем этого давления?
Дело в том, что внутри организма тоже имеется давление. Не только люди, но и представители животного мира приспособились к атмосферному давлению. Каждый орган формировался и развивался под влиянием данной силы. Когда атмосфера воздействует на тело, эта сила распределяется равномерно по всей поверхности. Таким образом, давление уравновешивается, и мы его не чувствуем.
Карта атмосферного давления России
Норму атмосферного давления не стоит путать с климатической нормой. Каждый регион имеет свои стандарты для определенного времени года. Например, жителям Владивостока повезло, поскольку там среднегодовой показатель атмосферного давления почти равен норме – 761 мм ртутного столба.
А в населенных пунктах, расположенных в горной местности (например, в Тибете), давление гораздо ниже – 413 мм ртутного столба. Это связано с высотой около 5000 м.
За нормальное атмосферное давление условно принято давление воздуха на уровне моря на широте 45° и при температуре 0 °С. В этом случае атмосфера давит на каждый 1 см2 земной поверхности с силой 1,033 кг, а масса этого воздуха уравновешивается ртутным столбиком высотой 760 мм.
Опыт Торричелли
Величина 760 мм была впервые получена в 1644 г. Эванджелистом Торричелли (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703) — учениками гениального итальянского ученого Галилео Галилея.
Э. Торричелли запаял с одного конца длинную стеклянную трубку с делениями, наполнил ртутью и опустил в чашку с ртутью (так был изобретен первый ртутный барометр, который получил название трубки Торричелли). Уровень ртути в трубке понизился, так как часть ртути вылилась в чашку и установилась на уровне 760 миллиметров. Над столбиком ртути образовалась пустота, которая получила название Торричеллиевой пустоты (рис. 2).
Э. Торричелли полагал, что давление атмосферы на поверхность ртути в чашке уравновешивается весом столба ртути в трубке. Высота этого столба над уровнем моря — 760 мм рт. ст.
Рис. 2. Опыт Торричелли
Это принято считать за одну атмосферу (атм.). В международной системе единиц (СИ) 1 атм. = 101 325 Паскалей (Па). Блез Паскаль (1623-1662) — французский ученый, в честь которого названа единица давления.
1 Па = 10-5 бар; 1 бар = 0,98 атм.
Влияние атмосферного давления на человека и метеозависимость
Каждый человек ощущает перепад атмосферных условий. Но только в том случае, если показатель становится отличным от привычной нормы. У человека проявляются недомогания, различные боли в суставах, головные боли, резкие колебания давления, раздражение и прочие неприятные симптомы.
Такая чувствительность к капризам природы называется метеозависимость (или метеопатия). Обычно ей подвержены люди, болеющие различными заболеваниями дыхательных путей, опорно-двигательной системы, сердечно-сосудистыми и ревматическими заболеваниями, а также гипертоники и гипотоники.
Пониженное атмосферное давление
Пониженным давление можно считать его спад на 5 мм и больше. Именно понижение силы, с которой давит атмосфера, больше всего влияет на человека. Доказано, что при пониженном АД даже количество ДТП увеличивается на 15-20%. Больше всего влиянию пониженного АД подвержены люди, страдающие сердечными заболеваниями и заболеваниями дыхательных путей, гипотоники.
Симптомы, которые человек ощущает при снижении АД:
Повышенное атмосферное давление
Человек начинает ощущать повышения АД от привычной нормы на 10 мм ртутного столба и выше. Чаще всего повышение давления можно ощутить зимой, когда охлажденный воздух достаточно уплотнен. Больше всего на повышение силы, с которой давит атмосфера, реагируют гипертоники, аллергики и люди с хроническими заболеваниями пищеварительной и сердечно-сосудистой систем.
Симптомы при повышенном АД:
Колебания в пределах нормы
Изменения до 5 мм считаются нормальными, и наш организм абсолютно спокойно с ними справляется. При этом у человека не возникает дискомфорта или неприятных ощущений.
Колебания от 5 до 10 миллиметров ртутного столбика могут принести дискомфорт людям со слабым здоровьем.
Более резкие изменения могут привести к летальному исходу.
Влияние колебаний ад на организм человека
Так как баланс достигается за счет жидкостей нашего тела – кровь, лимфа, тканевая жидкость – атмосферное давление напрямую влияет на артериальное. Изменения в одном приводит к дисбалансу в другом.
Низкий показатель барометра
Снижение давления, которое наблюдается при подъеме на высоту, может привести к таким последствиям:
При понижении давления воздуха в группе риска находятся люди с патологиями органов дыхания и обычно пониженным артериальным давлением. Обычно их состояние в таких условиях становится хуже. Если человек не ощущает изменений, для него подобные колебания можно считать нормой.
Высокий показатель барометра
Колебания вверх ртутного столба наблюдаются при спуске в шахты, пещеры или другие низменности.
Дискомфорт будет отличаться от пониженного АД:
При повышенном атмосферном давлении часто происходят инфаркты и инсульты. Людям, склонным к метеозависимости, стоит следить за погодными условиями и в дни повышенного АД не перегружать свой организм стрессом или физическими нагрузками.
Группы риска
Если ртуть за 2-3 часа сдвигается даже на одно деление, метеозависимые люди это почувствуют. Усталость, сонливость, тошнота и другие неприятные или даже болезненные симптомы сразу себя проявят. Кого отнести к зависимым от изменений атмосферного давления людям?
Различные травмы, болезни или врожденные патологии – причина подобных неприятных симптомов. Так что страдают от метеозависимости в первую очередь люди:
Что делать для облегчения симптомов
Людям среднего и старшего возраста очень важно бережно относится к своему здоровью. Циклоны и антициклоны могут вызвать серьезные последствия.
Чтобы предотвратить инсульт и инфаркт, а также облегчить неприятные симптомы, стоит прислушаться к некоторым советам:
https://youtube.com/watch?v=Y-8A3DElkmg%3Ffeature%3Doembed
Из видео вы узнаете, как погодные условия влияют на здоровье и самочувствие человека.
Как себе помочь при изменениях атмосферного давления
К общим рекомендациям относятся:
Также стоит следить за прогнозом погоды, чтобы подготовиться к возможным перепадам. Так, с утра рекомендуется принять бодрящий душ, выпить кофе (считается, что это придаст тонус организму и зарядит бодростью). В течение дня пить зеленый чай с лимоном и поменьше употреблять соленой пищи. Отлично помогает минимизировать неприятные ощущения зарядка. А вот к вечеру рекомендуется расслабиться, выпить травяной чай, можно с мёдом, и принять седативные капли (только после консультации с врачом). И спать лучше лечь пораньше.
Рекомендации при высоком давлении:
Рекомендации при пониженном давлении:
Конечно, влияние силы, с какой давит атмосфера, достаточно велико для человека. Тем более сейчас, когда жизнь кипит в мегаполисах. Но если прислушиваться к своему организму и вовремя реагировать на подаваемые им сигналы, то можно избежать большинства проблем.
Идеальный показатель давления – 760 миллиметров ртутного столба или 1013,25 миллибар. В таких условиях человек не чувствует никакого дискомфорта.
Но этот показатель специально измеряют над уровнем моря во Франции при температуре воздуха +15 градусов по Цельсию. Его очень редко можно встретить в других частях планеты.
Так как в разных странах разный рельеф, то все жители планеты приспособлены к своей норме давления. Например, жители Мехико плохо переносят показатель, считающийся нормой, так как у них давление не бывает выше 580 мм рт. ст.
Циклон
Циклон – это огромная масса воздуха, которая вращается в виде вихря вокруг вертикальной оси диаметром до нескольких тысяч километров. В центре данного вихря наблюдается пониженное давление.
В Северном полушарии атмосферный вихрь циклона вращается против часовой стрелки, в Южном – по часовой. Циклоны возникают регулярно, так как их образование напрямую связано с вращением Земли. Не бывает циклонов рядом с экватором.
Циклоны бывают двух типов:
Интересный факт: в тропических циклонах нередко наблюдается «глаз бури» – это область размером около 20 км в самом центре вихря, в которой сохраняется ясная и безветренная погода.
Главные отличительные особенности циклона – колоссальная энергия, которая проявляется в виде сильных ветров, бурь, гроз, шквалов, осадков. Мощным тропическим циклонам присваивают уникальные имена или названия, например, «Катрина» (2005), «Нина» (1975), «Дориан» (2019).
Повышенное и пониженное атмосферное давление
Давление воздуха на нашей планете может изменяться в широких пределах. Если давление воздуха больше 760 мм рт. ст., то оно считается повышенным, меньше — пониженным.
Так как с подъемом вверх воздух становится все более разреженным, атмосферное давление понижается (в тропосфере в среднем 1 мм на каждые 10,5 м подъема). Поэтому для территорий, расположенных на разной высоте над уровнем моря, средним будет свое значение атмосферного давления. Например, Москва лежит на высоте 120 м над уровнем моря, поэтому среднее атмосферное давление для нее — 748 мм рт. ст.
Атмосферное давление в течение суток дважды повышается (утром и вечером) и дважды понижается (после полудня и после полуночи). Эти изменения связаны с изменением температуры и перемещением воздуха. В течение года на материках максимальное давление наблюдается зимой, когда воздух переохлажден и уплотнен, а минимальное — летом.
Распределение атмосферного давления по земной поверхности носит ярко выраженный зональный характер. Это обусловлено неравномерным нагреванием земной поверхности, а следовательно, и изменением давления.
На земном шаре выделяются три пояса с преобладанием низкого атмосферного давления (минимумы) и четыре пояса с преобладанием высокого (максимумы).
В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается вверх. В результате у земной поверхности близ экватора устанавливается низкое атмосферное давление.
У полюсов под воздействием низкой температуры воздух становится более тяжелым и опускается. Поэтому у полюсов атмосферное давление, повышенное по сравнению с широтами на 60-65°.
В высоких слоях атмосферы, наоборот, над жаркими областями давление высокое (хотя и ниже, чем у поверхности Земли), а над холодными — низкое.
Общая схема распределения атмосферного давления такова (рис. 3): вдоль экватора расположен пояс низкого давления; на 30-40° широты обоих полушарий — пояса высокого давления; 60-70° широты — зоны низкого давления; в приполярных районах — области высокого давления.
В результате того, что в умеренных широтах Северного полушария зимой атмосферное давление над материками сильно повышается, пояс низкого давления прерывается. Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, наоборот, образуются зимние максимумы: Азиатский и Северо-Американский.
Рис. 3. Общая схема распределения атмосферного давления
Летом в умеренных широтах Северного полушария пояс пониженного атмосферного давления восстанавливается. Огромная область пониженного атмосферного давления с центром в тропических широтах — Азиатский минимум — формируется над Азией.
В тропических широтах материки всегда нагреты сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Таким образом, над океанами в течение всего года существуют максимумы: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский.
Линии, которые на климатической карте соединяют пункты с одинаковым атмосферным давлением, называются изобарами (от греч. isos — равный и baros — тяжесть, вес).
Чем ближе изобары друг к другу, тем быстрее изменяется атмосферное давлении на расстоянии. Величина изменения атмосферного давления на единицу расстояния (100 км) называется барическим градиентом.
На образование поясов атмосферного давления у земной поверхности влияют неравномерное распределение солнечного тепла и вращение Земли. В зависимости от времени года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному. Это обусловливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления: летом — к северу, зимой — к югу.
Как определяют атмосферное давление и как оно изменяется
Каким прибором определяют атмосферное давление? Для определения давления атмосферы используют барометр (с древнегреческого – ‘измеритель тяжести’). объясняет, что ртутный измеритель давления был изобретен в 1644 году итальянским физиком Эванджелиста Торричелли. В быту ртутный прибор заменил барометр-анероид.
Для измерения атмосферного давления применяют такие приборы:
Что такое нормальное атмосферное давление? Нормальным считается давление, равное весу ртутного столба высотой 760 мм, находящегося при температуре 0.0 °C на широте 45° и на уровне моря. Есть и другие единицы измерения, эквивалентные 760 мм рт. ст.:
Факторы, от которых зависит колебание атмосферного давления:
На Земле атмосферное давление распределяется полосами. Выделяют пояса низкого и высокого давления, которые связаны с нагревом и перемещением воздушных масс. Над экватором воздух хорошо прогревается и там образуется пояс низкого давления. Над полюсами держится низкая температура и там формируется пояс высокого атмосферного давления. В широтах, где встречаются холодные и теплые потоки воздуха, образуются свои атмосферные пояса.
Атмосферное давление влияет на процессы, происходящие на Земле. Чтобы не стать метеозависимым, человек постоянно занимается изучением этой важнейшей характеристики состояния атмосферы. Сегодня существует множество способов и приемов измерения атмосферного давления для составления точных прогнозов погоды и предупреждения человека о предстоящих перепадах давления.
Оригинал статьи: https://www.nur.kz/family/school/1817671-kak-atmosfernoe-davlenie-vliaet-na-samocuvstvie/
Антициклон
Антициклон – это не только противоположность циклона. Данное явление имеет другой механизм возникновения. Ветер в обоих полушариях Земли движется в обратном направлении по сравнению с циклоном.
Антициклон представляет собой область высокого давления. Ей свойственны замкнутые изобары – это линии, которыми отмечаются места с одинаковым атмосферным давлением.
Антициклон приносит стабильные погодные условия, соответствующие времени года. Летом это безветренная жаркая погода, зимой – морозная. Характеризуется малым количеством облаков или полным их отсутствием.
Формируются антициклоны на определенных участках. Например, чаще всего они возникают над большими массивами льда: в Антарктиде, Гренландии, Арктике. Также встречаются в тропиках.
Антициклоны тоже несут в себе опасность и неприятные последствия. Они могут способствовать возникновению пожаров, продолжительных засух. При долгом отсутствии ветра в крупных городах накапливаются вредные вещества, газы, что особенно остро ощущают люди с заболеваниями дыхательных путей.
Разница между циклоном и антициклоном
Интересный факт: существуют блокирующие циклоны, которые формируются над определенной зоной и никуда не движутся. При этом они не пропускают прочие воздушные массы. Обычно они длятся не дольше 5 суток, но регулярно в Европейской части России антициклоны держатся около месяца. Последний раз это было в 2015 году. Результат – жара, засуха, лесные пожары.
Чему равно нормальное давление в паскалях
Паскаль — единица измерения давления, названная в честь французского математика и физика Блеза Паскаля.
За 1 Па принято такое давление, которое создается силой 1 Н, приходящейся на участок в 1 м2. Данные единицы измерения связаны между собой, что можно наблюдать на примере давления жидкости (ртути).
Давление столба жидкости устанавливается по следующей формуле:
Так как плотность ртути ρ = 13600 кг/м3, а длина столбика с жидкостью равна 760 мм, то:
Для записи значения давления в Паскалях необходимо учитывать, что 1 мм рт.ст. = 133,3 Па.
Как влияет на человека
Человеческий организм нормально функционирует при атмосферном давлении 750 мм. рт. ст. Изменение этого показателя негативно сказывается на самочувствии и вызывает определенные симптомы. Например, повышенное давление может привести к ушной задолженности, боли во всем теле. Пониженное давление также вызывает неприятные ощущения и телесную боль.
Также самочувствие человека зависит от высоты, на которой он находится:
Зависимость самочувствия от высоты происходит из того, что повышение атмосферного давление сопровождается поглощением газов, а понижение — их выделением, что вызывает закупорку сосудов.
Возможные реакции артериального давления на изменение атмосферного давления (АД):
Аномально высокое атмосферное давление вызывает ухудшение самочувствия. Основные группы риска:
Атмосферное давление оказывает серьезное воздействие на организм человека. Это вполне естественно, если учитывать все вышесказанное относительно силы, с которой воздух давит на наше тело и оказываемого противодействия.
Как изменения в погоде влияют на человека
Существует понятие метеорологической зависимости, подтвержденное наукой и медициной. Метеопатами считаются люди, организм которых реагирует даже на минимальные отклонения давления от нормы. К ним также относятся люди с некоторыми хроническими заболеваниями (в частности сердечнососудистой, нервной системы и др.).
В целом организм человека умеет приспосабливаться к изменению климатических условий. Например, при путешествии в страну с совершенно другими погодными условиями может потребоваться несколько дней на акклиматизацию.
Значительные отклонения от нормы будут ощутимы для абсолютно любого человека. Сюда относится как повышенное, так и пониженное давление.
В обычной жизни повышение атмосферного давления до критического уровня, при котором ухудшается самочувствие человека, не происходит (за исключением вышеупомянутых метеозависимых и хронически больных). Ощутить его эффект можно, например, при погружении на большую глубину.
Пониженное и повышенное давление
Пониженное атмосферное давление более опасно. Его воздействие можно легко ощутить на большой высоте. Существует понятие высотной болезни, при которой увеличивается количество углекислого газа. Объем кислорода при этом, наоборот, понижается, поэтому ткани организма ощущают кислородное голодание. Сосуды быстро реагируют на это, провоцируя резкое возрастание давления в организме.
В Международной системе единиц атмосферное давление измеряется в паскалях (Па). Также в России используются такие единицы, как бар, миллиметры ртутного столба и их производные. Их применение обусловлено приборами, при помощи которых измеряется давление – ртутными барометрами. 1 мм ртутного столба соответствует около 133 Па.
Барометры бывают двух типов:
Жидкостные барометры заполняются ртутью. Изобретение данного прибора – это заслуга итальянского ученого Эванджелисты Торричелли. В 1644 году он проводил эксперимент с емкостью, ртутью и колбой, которая открытым отверстием опускалась в жидкость.
При изменении давления ртуть то поднималась, то опускалась в колбе. Современные ртутные барометры со шкалами считаются наиболее точными, но не очень удобными, поэтому их используют на метеорологических станциях.
Более распространены барометры-анероиды. В конструкции такого прибора предусмотрена металлическая коробка с разреженным воздухом внутри. Когда давление понижается, коробка расширяется. При возрастающем давлении коробка сжимается и действует на прикрепленную пружину. Пружина приводит в движение стрелку, которая отображает на шкале уровень давления.
Интересный факт: существует эталон единицы давления (как и других единиц физических величин). Первичный эталон, отображающий абсолютное давление максимально точно, находится во Всероссийском НИИ метрологии имени Менделеева (Санкт-Петербург).
Заключение
Так как рельеф и климат на планете существенно отличаются, абсолютной нормы атмосферного давления не существует. Многие люди среднего и старшего возраста подвержены метеозависимости, поэтому им стоит аккуратно и бережно относится к своему здоровью во время циклонов и антициклонов. Есть несколько способов справиться с неприятными симптомами во время изменения атмосферного давления.