Сви су упознати са атмосферским притиском, бар захваљујући лекцијама из физике и временским прогнозама. Поред тога, занимљиве су нијансе утицаја притиска на особу.
Шта је атмосферски притисак?
Атмосферски притисак - ово је притисак гасне љуске наше планете, атмосфере, која делује на све предмете у њој, као и на земљину површину. Притисак одговара сили која делује у атмосфери на јединицу површине.
Једноставније речено, то је сила којом ваздух око нас делује на површину земље и на предмете. Праћењем промене атмосферског притиска временски услови се могу предвидјети заједно са другим факторима.
Зашто и зашто се ствара атмосферски притисак?
Специјалисти који проучавају Земљину атмосферу и разне метеоролошке појаве пажљиво прате кретање ваздушних маса. То је главни фактор који утиче на климатске услове одређеног подручја. Ова запажања су омогућила разумевање зашто долази до атмосферског притиска.
Гравитација је крива. Кроз многе експерименте доказано је да ваздух никако није безтежан. Састоји се од различитих гасова који имају одређену тежину. Тако сила гравитације Земље делује на ваздух, што доприноси стварању притиска.
Интересантна чињеница: сав ваздух на планети (или целокупна атмосфера Земље) тежи 51 к 1014 тона
Маса ваздуха широм света није иста. Сходно томе, ниво атмосферског притиска такође варира. У областима са већом масом ваздуха постоји већи притисак. Ако има мање ваздуха (у таквим случајевима га се назива и разблажен), тлак је нижи.
Зашто се мења тежина атмосфере? Тајна овог феномена лежи у загревању ваздушних маса. Чињеница је да се загревање ваздуха уопште не одвија од сунчеве светлости, већ због земљине површине.
У близини се ваздух загрева и, постајући лакшим, диже се. У овом тренутку, охлађени токови постају тежи и нижи. Овај процес је у току. Сваки ваздушни ток има свој притисак, а његова разлика изазива ветар.
Како атмосферски састав утиче на притисак?
Атмосфера укључује огромну количину гасова. Углавном је то азот и кисеоник (98%). Такође постоји угљен диоксид, неон, аргон, итд. Атмосфера започиње граничним слојем дебљине 1-2 км и завршава се егзосфером на надморској висини од око 10 000 км, где несметано прелази у међупланетарни простор.
Састав атмосфере утиче на притисак услед густине. Свака компонента има своју густоћу. Што је већа висина, тањи је слој атмосфере и његова нижа густина. Према томе, притисак се смањује.
Мерење атмосферског притиска
У Међународном систему јединица атмосферски притисак се мери у паскалима (Па). У Русији се такође користе јединице као што су бар, милиметри живе и њихови деривати. Њихова употреба је захваљујући инструментима помоћу којих се мери притисак - жива барометри. 1 ммХг одговара око 133 Па.
Барометри се испоручују у две врсте:
- течност;
- механички (анероидни барометар).
Течни барометри испуњен живом. Изум овог уређаја је заслуга италијанског научника Евангелиста Торрицеллија. Године 1644. извршио је експеримент са посудом, живом и флашом која је пала у течност са отвореном рупом.
Са променом притиска, жива је порасла или пала у тиквици. Модерни живински барометри са скалом сматрају се најтачнијим, али нису баш прикладни, па се користе на метеоролошким станицама.
Чешћи анероидни барометри. Дизајн таквог уређаја пружа металну кутију са разређеним ваздухом. Када падне притисак, кутија се шири. Са повећањем притиска, кутија се смањује и делује на причвршћену опругу. Опруга покреће стрелицу која приказује ниво притиска на скали.
Интересантна чињеница: Постоји стандардна јединица притиска (као и остале јединице физичких величина). Примарни стандард, који приказује апсолутни притисак што је тачније могуће, налази се у Менделеев-овом руском истраживачком институту за метрологију (Санкт Петербург).
Атмосферски притисак за људе
Нормални атмосферски притисак - То је 760 мм Хг или 101 325 Па на температури 0 ℃ на нивоу мора (45 ° географске ширине). Штавише, атмосфера делује на сваки квадратни центиметар земљине површине са снагом од 1.033 кг. Живо-ступац висок 760 мм уравнотежује масу овог ваздушног стуба.
Индикатор од 760 мм је такође утврдио Торрицелли током експеримента. Такође је приметио да када се тиквица напуни живом, на врху остаје празнина. Након тога овај феномен је назван "Торрицеллиум празнина." Тада научник још није знао да је током свог експеримента створио вакуум - односно простор без икаквих супстанци.
При стандардном притиску од 760 ммХг, особа се осећа најугодније. Ако узмете у обзир претходне податке, онда ваздух притиска особу силом од око 16 тона. Зашто онда не осећамо тај притисак?
Чињеница је да у телу постоји и притисак. Не само људи, већ и представници животињског света прилагодили су се атмосферском притиску. Сваки орган је формиран и развијен под утицајем дате силе. Кад атмосфера делује на тело, та се снага равномерно распоређује по целој површини. Дакле, притисак је уравнотежен, а ми то не осећамо.
Норму атмосферског притиска не треба мешати са климатском нормом. Сваки регион има своје стандарде за одређено доба године. На пример, становници Владивостока имали су среће, јер је тамо просечни годишњи показатељ атмосферског притиска готово једнак норми - 761 мм Хг.
А у насељима која се налазе у планинским пределима (на пример, у Тибету) притисак је много нижи - 413 ммХг. То је због висине од око 5000 м.
Повећање и смањење притиска
Када притисак пређе ознаку од 760 мм. ХГ. Чл., Назива се повећаним, а када је индикатор мањи од нормалног - низак.
У року од 24 сата догоди се неколико падова атмосферског притиска. Ујутро и увече она се диже, а после 12 сати после подне и ноћи - смањује се. До тога долази због чињенице да се температура ваздуха мења и, у складу с тим, њени токови се крећу.
Зими се највиши атмосферски притисак примећује над копном, јер ваздух има ниску температуру и високу густину. Љети се примјећује супротна ситуација - постоји минималан притисак.
На глобалном нивоу, ниво притиска такође зависи од температуре. Земљина површина греје другачије: планета има геоидни (а не савршено округли) облик и ротира се око Сунца. Неке се зоне загревају више, а друге мање. Због тога се атмосферски притисак зонско дистрибуира по површини планете.
Научници разликују 3 појаса у којима превладава ниски притисак и 4 каишева са преовлађујућим максимумима. Зона екватора највише загријава, па се лагано топли ваздух подиже, а близу површине се формира низак притисак.
У близини стубова важи супротно: хладан ваздух пада, па је овде примећен висок притисак. Ако погледате образац расподјеле притиска по површини планете, примијетит ћете да се појасеви минима и максима измјењују.
Поред тога, морате се сјетити неравномјерног загревања обје Земљине хемисфере током године.То доводи до одређеног померања појасева ниског и високог притиска. Љети се крећу према сјеверу, а зими према југу.
Људски утицај
Атмосферски притисак има озбиљан утицај на људско тело. То је сасвим природно ако узмемо у обзир све горе наведено везано за силу којом ваздух притиска на наше тело и супротстављеност.
Постоји концепт метеоролошке зависности, потврђен науком и медицином. Метеопати су људи чије тело реагује чак и на минимална одступања притиска од норме. Такође укључују људе са неким хроничним болестима (нарочито кардиоваскуларним, нервним системом итд.).
Генерално, људско тело се може прилагодити променама климатских услова. На пример, када путујете у земљу са потпуно различитим временским условима, можда ће бити потребно неколико дана да се аклиматизује.
Значајна одступања од норме биће приметна за апсолутно сваку особу. То укључује и високи и ниски крвни притисак.
У уобичајеном животу не долази до повећања атмосферског притиска до критичног нивоа на којем се човеково благостање погоршава (изузев поменутих временских и хроничних болесника). Њено дејство можете осетити, на пример, када роните на велике дубине.
Ниски атмосферски притисак је опаснији. Његов ефекат може се лако осетити на великој висини. Постоји концепт висинске болести, у којем се повећава количина угљен-диоксида. Количина кисеоника у овом случају се, напротив, смањује, па ткива тела осећају гладовање кисеоником. Бродови брзо реагују на то, изазивајући нагли пораст притиска у телу.
Циклона
Циклона - Ово је огромна маса ваздуха која се ротира у облику вртлога око вертикалне осе пречника до неколико хиљада километара. У центру овог вртлога примећен је смањени притисак.
У Северној хемисфери атмосферски вртлог циклона ротира се у смеру супротном од казаљке на сату, на Јужној хемисфери - у смеру казаљке на сату. Циклони се јављају редовно, пошто је њихово формирање директно повезано са ротацијом Земље. У близини екватора нема циклона.
Циклони се испоручују у две врсте:
- Тропска. Јављају се у тропским ширинама, разликују се у релативно малим величинама. Међутим, одликује их огромна, разорна сила ветра.
- Ектра тропски. Настаје у поларним и умјереним ширинама. Досегите пречник неколико хиљада километара.
Интересантна чињеница: код тропских циклона често се опажа „олуја олује“ - ово је подручје око 20 км у самом центру вртлога, у којем остаје ведро и мирно време.
Главне карактеристике циклона су колосална енергија, која се манифестује у облику јаког ветра, олује, грмљавинске олује, бура, падавина. Моћним тропским циклонама дају се јединствена имена или имена, на пример, Катрина (2005), Нина (1975), Дориан (2019).
Антициклона
Антициклона - Ово није само супротност циклони. Овај феномен има другачији механизам настанка. Ветар на обе Земљине хемисфере креће се у супротном смеру у односу на циклону.
Антициклона је подручје високог притиска. Карактеришу га затворени изобари - то су линије које обележавају места са истим атмосферским притиском.
Антициклона доноси стабилне временске услове примјерене доба године. Љети је мирно, вруће вријеме, зими мразно. Карактерише га мали број облака или њихово потпуно непостојање.
У одређеним областима се формирају антициклони. На пример, најчешће настају на великим леденим масивима: на Антарктику, Гренланду и Арктику. Такође се налази у тропима.
Антициклони такође носе опасност и непријатне последице. Могу допринети пожарима, дуготрајним сушама.Уз дуго одсуство ветра у великим градовима, накупљају се штетне материје и гасови, што је посебно акутно за особе са респираторним болестима.
Интересантна чињеница: Постоје блокирајући циклони који се формирају преко одређеног подручја и не крећу се нигдје. Међутим, не пролазе друге ваздушне масе. Обично не трају дуже од 5 дана, али редовно у европском делу Русије антициклони трају око месец дана. Последњи пут то је било 2015. године Резултат су врућина, суша, шумски пожари.
Како се атмосферски притисак мења са висином? Формула схема
Атмосферски притисак директно зависи од надморске висине. Што је већи, нижи је притисак и обрнуто. Ако се подигнете на 12 м надморске висине, трака живе у барометру смањује се за 1 мм.
Притисак се често приказује у хектопаскалима уместо ммХг. ст .: 1 мм = 133,3 Па = 1,33 хПа. Однос између висине и притиска може се приказати једноставном формулом:
∆х / ∆П = 12 м / ммХг. ст или ∆х / ∆П = 9 м / хПа,
где је ∆х промена висине,
∆П - промена притиска
Тако се при порасту на 9 метара ниво притиска смањује за 1 хПа. Овај индикатор се назива баричка фаза. Норма атмосферског притиска је 1013 хПа (може се заокружити на 1000).
Како помоћу ових података израчунати промену притиска на различитој висини? На пример, када се подигнете за 90 м, притисак ће се смањити за 10 хПа. У овом случају, испоставило се да када порасте на 900 м, притисак пада на 0.
Али густина ваздуха се такође мења са висином, тако да када је реч о већој удаљености (почев од 1,5-2 км), сва израчунавања морају бити извршена узимајући у обзир овај показатељ.
Графикон промене атмосферског притиска са надморском висином јасно показује све горе наведено. Она има облик закривљене линије, а не равне. Због чињенице да густина атмосфере није иста, како се повећава надморска висина, притисак почиње да опада спорије. Међутим, никада неће достићи нулу, јер свугде постоји нека супстанца - у Универзуму нема вакуума.
Атмосферски притисак у планинама
У планинама ће притисак ионако бити мањи. Како се човек осећа у исто време, зависи од висине, као и од додатних услова. На пример, при нормалној влажности, успон од 3.000 м може проузроковати слабост и лоше перформансе. То је због недостатка кисеоника.
У влажној клими сличне сензације јављају се већ на надморској висини од 1000 м. Чињеница је да молекули воде истискују молекуле кисеоника - у влажном ваздуху је мање. А у сувој клими можете се попети готово до 5000 м.
Различите висине и њихови ефекти:
- 5 км - осећај недостатка кисеоника.
- 6 км је максимална висина на којој се налазе стална насеља.
- 8,9 км - висина Еверест-а. Вода кључа на температури од + 68 ℃. За кратко време, обучени људи могу бити на овом нивоу.
- 13,5 км - сигурно остати само уз присуство чистог кисеоника. Максимална дозвољена висина на којој можете боравити без посебне заштите.
- 20 км - висина неприхватљива за људе. Једино под условом да се налази у затвореној кабини.