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
Человек – далеко не царь природы, а, скорее, ее дитя, неотъемлемая частичка вселенной. Мы живет в мире, где все строго взаимосвязано и подчинено единой системе.
Всем известно, что Земля окружена плотной воздушной массой, которую принято называть атмосферой. И на любой предмет, в том числе и тело человека, «давит» воздушный столб, имеющий определенный вес. Ученым опытным путем удалось установить, что на каждый квадратный сантиметр человеческого тела воздействует атмосферное давление весом 1,033 килограмма. И если провести несложные математические вычисления, то окажется, что в среднем человек находится под давлением в 15550 кг.
Вес колоссальный, но, к счастью, совершенно неощутимый. Возможно это благодаря тому, что в крови человека присутствует растворенный кислород.
Каково же влияние атмосферного давления на человека? Об этом немного подробнее.
Норма атмосферного давления
Медики в разговоре о том, какое атмосферное давление считается нормальным, указывают диапазон в 750….760 мм.рт.ст. Такой разброс вполне допустим, поскольку рельеф планеты не идеально ровный.
Метеозависимость
Врачи утверждают, что организм некоторых людей способен приспособиться к любым условиям. Им нипочем даже такие серьезные испытания, как дальние перелеты на самолете из одного климатического пояса в другой.
В это же время другие, не выходя из своей квартиры, чувствуют приближение изменений в погоде. Проявляться это может в виде сильных головных болей, необъяснимой слабости или постоянно влажных ладоней, например. У таких людей чаще других диагностируются болезни сосудов и эндокринной системы.
Особенно тяжело, когда атмосферное давление совершает резкий скачок за короткое время. По статистике большая часть людей, организм которых столь бурно реагирует на изменение показателей атмосферного давления, - это женщины, живущие в крупных городах. К сожалению, жесткий ритм жизни, перенаселенность, экология – не лучшие спутники здоровья.
При желании от зависимости можно избавиться. Надо лишь проявить настойчивость и последовательность. Способы всем известны. Это основы здорового образа жизни: закаливание, плавание, ходьба-бег, здоровое питание, достаточный сон, устранение вредных привычек, снижение веса.
Как наш организм реагирует на повышенное атмосферное давление?
Атмосферное давление (норма для человека) – в идеале 760 мм.рт.ст. Но такой показатель удерживается очень редко.
В результате повышения давления в атмосфере устанавливается ясная погода, отсутствуют резкие перепады влажности и температуры воздуха. На такие изменения активно реагирует организм гипертоников и аллергиков.
В условиях города, в безветренную погоду, естественно, дает о себе знать загазованность. Первыми это чувствуют больные, у которых проблема с дыхательными органами.
Повышение атмосферного давления сказывается и на иммунитете. Конкретно это выражается в снижении лейкоцитов в крови. Ослабленному организму нелегко будет справиться с инфекциями.
Врачи советуют:
Начинайте день с легкой утренней гимнастики. Принимайте контрастный душ. На завтрак отдайте предпочтение продуктам, в которых много калия (творог, изюм, курага, бананы). Не позволяйте себе обильной еды. Не переедайте. Этот день не самый удачный для больших физических усилий и проявления эмоций. Придя домой, отдохните с часок, займитесь рутинными домашними делами, спать ложитесь раньше обычного времени.
Низкое атмосферное давление и самочувствие
Низкое атмосферное давление, это сколько? Отвечая на вопрос условно можно сказать, если показания барометра ниже чем 750 мм.рт.ст. Но все зависит от региона проживания. В частности, для Москвы показатели в 748-749 мм.рт.ст. являются нормой.
Среди первых чувствуют это отклонение от нормы «сердечники» и те, у кого наблюдается внутричерепное давление. Они жалуются на общую слабость, частые мигрени, нехватку кислорода, одышку, а также на боли в кишечнике.
Врачи советуют:
Привести в норму свое артериальное давление. Снизить физическую нагрузку. Внести в каждый рабочий час десять минут отдыха. Пить чаще жидкость, отдавая предпочтение зеленому чаю с медом. Выпивать утренний кофе. Принимать настойки трав, показанные для сердечников. Расслабляться вечерами под контрастным душем. Ложиться спать раньше привычного часа.
Как на организм влияют перепады влажности
Низкая влажность воздуха в 30 – 40 процентов не полезна. Она раздражает слизистый покров носа. Первыми это отклонение чувствуют астматики и аллергики. Помочь в этом случае может увлажнение слизистой оболочки носоглотки слабосоленым водным раствором.
Частые осадки, естественно, повышают влажность воздуха до 70 – 90 процентов. Это также негативно сказывается на состоянии здоровья.
Высокая влажность воздуха может стать причиной обострения хронических заболеваний почек и суставов.
Врачи советуют:
Поменяйте климат, по возможности, на сухой. Уменьшите время пребывания на улице в сырую погоду. На прогулку выходите в теплой одежде. Помните о витаминах
Атмосферное давление и температура
Оптимальная температура для человека в помещении – не выше +18. Особенно это касается спальни.
Как же складывается взаимное влияние атмосферного давления и кислорода?
В случае повышения температуры воздуха и одновременного снижения атмосферного давления страдают люди, имеющие заболевания, сердечнососудистые и органов дыхания.
Если снижается температура, а атмосферное давление повышается, плохо становится гипертоникам, астматикам и тем, у кого проблемы с желудком и мочеполовой системой.
В случае резкого и многократного колебания температуры в организме вырабатывается недопустимо большое количество гистамина, основного провокатора аллергии.
Полезно знать
Чему равно нормальное атмосферное давление для человека, теперь вам известно. Это 760 мм.рт.ст, но такие показатели барометр фиксирует очень редко.
Также важно помнить, что изменение атмосферного давления с высотой (при этом оно стремительно уменьшается) происходит довольно резко. Именно из-за такого перепада человек, очень быстро поднимающийся в гору, может потерять сознание.
В России атмосферное давление измеряется в мм.рт.ст. Но международная система принимает за единицу измерения паскали. При этом нормальное атмосферное давление в паскалях будет равно 100кПа. Если преобразовать наши 760 мм.рт.ст. в паскали, то нормальное атмосферное давление в паскалях для нашей страны будет 101,3 кПа.
Метеозависимые люди чаще других интересуются, какое атмосферное давление считается нормальным для человека. Вес воздушной массы настолько велик, что тело человека выдерживает нагрузку свыше 15-ти тонн. Не чувствовать такую нагрузку помогает компенсация, которая осуществляется давлением внутренних органов. Когда вследствие неполадок в организме система адаптации не справляется, метеозависимый человек становится рабом погодного катаклизма. Интенсивность симптоматики зависит от того, насколько низким или высоким будет артериальное давление.
О чем говорит барометр?
Известно, что сила давления воздушной оболочки Земли на 1 см² поверхности, уравновешивается столбиком ртути высотой 760 мм. Этот показатель принят за норму. Когда барометр дает результат выше 760 мм ртутного столба, говорят о повышенном атмосферном давлении, когда меньше 760 мм рт. ст. - о пониженном. Учитывая тот факт, что поверхность Земли нагревается неравномерно и неоднороден рельеф (горы, низины) показания барометра будут отличаться.
Вернуться к оглавлению
Благоприятная погода
Каждый человек уникален. Также уникальной будет норма атмосферного давления для него. Кто-то не заметит перелета в другую климатическую зону, а кто-то почувствует приближение циклона, что проявится головной болью и «выкручиванием» коленей. Другие забрались повыше в горы и чувствуют себя замечательно, не обращая внимание на разреженный воздух. Совокупность природных и погодных условий, при которых можно чувствовать себя комфортно и есть нормальное атмосферное давление для человека. Чем старше становиться человек, тем сильнее он чувствует перемены климата.
Вернуться к оглавлению
Таблица оптимальных погодных условий
Каждый испытывает на себе влияние не только давления атмосферы, но и температуры воздуха, влажности как на улице, так и в доме. Оптимальные показатели и возможные последствия отклонений от нормы поданы в таблице:
| Атмосферное давление | 750-760 мм рт. ст. | выше 760 мм рт. ст. | меньше 750 мм рт. ст. |
| Влияние | Комфортное для самочувствия человека. |
|
|
| Температура воздуха | 18-20° С | Выше 25 °C | Менее 16° С |
| Воздействие | Подходит для работы, отдыха, сна. | Превышение температуры воздуха даже на 5° С от нормы приводит к значительному снижению работоспособности, переутомлению. |
|
| Влажность | 50-55% | Менее 45% | Более 60% |
| Эффект | Комфортная для самочувствия. | Слизистая поверхность носоглотки пересыхает, ее способность противостоять вирусам и бактериям снижается. | Уменьшается сопротивляемость организма холоду. |
Вернуться к оглавлению
Что такое метеозависимость?
Метеозависимость - это неспособность организма человека приспособится к меняющимся погодным условиям.
К метеозависимости больше предрасположены люди, страдающие вегетососудистой дистонией, гипертонической болезнью, атеросклерозом, эндокринными заболеваниями. Барорецепторы наших органов реагируют на приближение циклона или антициклона, снижая или повышая АД, делая зависимыми от погодных условий.
Вернуться к оглавлению
Влияние высокого атмосферного давления на артериальное
Организм обладает свйством выравнивать атмосферное давление с артерильным.
Рост атмосферного давления принуждает давление крови выравнивать дисбаланс. Артериальное давление снижается, стенки сосудов расширяются. Последствия гипотонии:
- беспокоит плохое самочувствие и общая слабость;
- мучают головные боли;
- ощущается неприятная «заложенность» в ушах;
- обостряются хронические заболевания.
Химический состав крови в этих условиях покажет снижение уровня лейкоцитов, а это значит, что иммунной системе будет труднее справиться с инфекцией или вирусом. Лучшее решение в такой ситуации:
- не перенапрягаться и хорошо отдохнуть;
- ограничить прием спиртных напитков в это время;
- обогатить рацион продуктами, содержащими калий (сухофрукты) и магний (злаковые каши, ржаной хлеб).
Вернуться к оглавлению
Влияние пониженного атмосферного давления на человека
Падение атмосферного давления при изменении погоды, приводит к появлению симптомов, которые аналогичны горному восхождению. Недостаточное количество кислорода неспособно насытить органы тела человека. Появляется одышка, сердце стучит чаще боль давит в висках и обручем сжимает голову. На это остро реагируют люди с повышенным внутричерепным давлением, травмами головы, сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Вернуться к оглавлению
Как бороться с метеозависимостью?
- питания - ограничить потребление жирной, соленой пищи, сделать упор на молочных продуктах, фруктах и овощах;
- работы - сбалансировать периоды отдыха и интенсивной работы, чаще делать перерыв;
- сна - он должен быть достаточным, не превышать 7-8 часов, хорошее решение - не ложиться позднее 11-ти часов вечера;
- физической нагрузки - регулярная, в меру интенсивная (ежедневная утренняя зарядка, пробежки летом, ходьба на лыжах зимой);
- водных процедур - показаны обтирания прохладной водой, слишком горячие ванны не рекомендуют.
Найти благоприятное, идеальное условие для жизни, учитывая погодное влияние на человека, очень трудно. Оптимальное лечение метеозависимости должно быть направлено на повышение эластичности стенок сосудов. Укрепляют сердечно-сосудистую систему, выравнивают психический и эмоциональный фон. Чтобы чувствовать себя комфортнее, метеозависимому человеку врачи рекомендуют прием природных адаптогенов, таких как: настойки женьшеня, элеутерококка, боярышника.
Наша Земля имеет атмосферу, оказывающую давление на все, что находится внутри нее. В 1634 году итальянский ученый Торричелли первым определил величину, которой равно атмосферное давление. Влияние на человека его изменений изучают ученые самых разных специальностей. Как оказалось, атмосферное давление зависит от температуры, плотности воздуха, высоты, силы притяжения, широты местности. Оно подвержено постоянным колебаниям.
Какое атмосферное давление считается нормальным? Чему оно равно? Физики отвечают: 760 миллиметрам ртутного столба. Измерение должно проводиться точно на уровне моря, а температура должна соответствовать 15 градусам.
На квадратный сантиметр тела нормальное давление действует как вес, равный 1,033 кг, но мы его не замечаем. Это потому, что газы воздуха растворены в тканевых жидкостях. Они полностью уравновешивают давление атмосферы. Нарушение равновесия при переменах погоды воспринимается как ухудшение самочувствия. Какое атмосферное давление считается нормальным? Очевидно, то, которое не оказывает отрицательного влияния на организм. По словам медиков, оно равно 750 мм. рт. ст.
Однако люди, проживающие в местах ниже или выше уровня моря в условиях постоянно повышенного или пониженного давления, адаптируясь, хорошо его переносят. Поэтому, какое атмосферное давление считается нормальным для здоровья, зависит также от нашей адаптации.
Отрицательное влияние оказывает не столько само атмосферное давление, сколько его быстрые изменения. Падения или подъемы давления вызывают ухудшение самочувствия, проблемы с сердцем. Нормальное атмосферное давление для человека неощутимо. Но при быстром изменении его воздух, находящийся в различных полостях тела, действует на барорецепторы внутренних органов. У части людей появляется недомогание, боли в суставах, наблюдаются скачки давления и другие неприятные явления.
Например, болят барабанные перепонки, беспокоят боли в животе. Это бывает вызвано тем, что воздух, находящийся в полостях тела, давит на их стенки. Особенно это ощущается во время циклонов. Антициклоны обладают меньшим отрицательным влиянием на организм.
Могут появиться боли в сердце, приступы сердцебиения, нарушения сердечного ритма. Головокружение, сердечные боли, затруднение дыхания – вот самые типичные жалобы. Нервная система реагирует повышенной тревожностью, раздражительностью. У некоторых людей повышается агрессивность, конфликтность. Виной всему импульсы, поступающие от барорецепторов в мозг во время перемены атмосферного давления.
Зависимость самочувствия от погоды – вот что такое метеозависимость. Она наиболее выражена у людей с хроническими заболеваниями сосудов, сердца, легких и суставов.
Какое атмосферное давление считается нормальным в вашей местности, можно узнать на метеостанции. Обычно же метеорологи при составлении прогнозов давление в каждой конкретной точке приводят к давлению на уровне моря по специальной формуле.
Изменение давления атмосферы имеет особенное значение при подъеме на большую высоту. Высоко в горах уменьшается парциальное давление кислорода. Это ведет к снижению насыщенности им крови и развитию гипоксии ‑ высотной, или горной, болезни. На большой высоте может развиться отек легких, приводящий при отсутствии лечения к смерти.
При разгерметизации кабины самолета на большой высоте резкое падение давления ведет к тому, что все жидкости человеческого организма закипают. Развивается воздушная эмболия сосудов, параличи, парезы и инфаркты различных органов.
Атмосферное давление необходимо учитывать не только при подъеме на большую высоту, но также при работах, связанных с переходом в среду с пониженным или повышенным давлением. Для этого пользуются специальными кессонными камерами. Нарушение техники безопасности во время работы в них может приводить к кессонной болезни.
Если вы страдаете метеозависимостью, следите за прогнозами погоды. Вовремя принятые медикаменты позволят вам легче перенести скачки атмосферного давления.
Атмосферное давление
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.
Барометр
Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Для его определения пользуются специальным прибором - барометром (от греч. baros - тяжесть, вес и metreo - измеряю). Существуют ртутные и безжидкостные барометры.
Безжидкостные барометры получили название барометры-анероиды (от греч. а - отрицательная частица, nerys - вода, т. е. действующий без помощи жидкости) (рис. 1).
Рис. 1. Барометр-анероид: 1 - металлическая коробочка; 2 - пружина; 3 - передаточный механизм; 4 - стрелка-указатель; 5 - шкала
Нормальное атмосферное давление
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
1 Па = 10-5 бар; 1 бар = 0,98 атм.
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.
Известно, что атмосферное давление при скачках влияет на самочувствие и здоровье человека. На каждого третьего жителя Земли воздействует притяжение воздуха к поверхности.
Давайте разберёмся, что это за понятие и почему оно негативно влияет на самочувствие.
Что такое атмосферное давление и как его измеряют
Определение атмосферного (барометрического) давления – давление воздуха на присутствующие в нём объекты и на поверхность. Замеряют его барометрами или термогигрометрами.
Используют следующие единицы:
- бары (1 Ба = 100 тысяч Па);
- Паскали (кПа, гПа, мПа);
- мм ртутного столба (1 мм рт. ст. = 133,3 Па);
- атмосферы (1 ат = 98066 Па);
- кг силы на см 2 (1 кгс/см 2 = 98066 Па).
При предположении, что температура воздуха неизменна, давление понижается при подъёме по экспоненте. Для высот приблизительно до 100 км оно вычисляется по формуле:
p h — давление на определённой высоте, Па;
p 0 — давление на поверхности, Па;
ρ 0 — плотность воздушных масс на нулевой высоте;
h — высота, м;
g — константа, равная величине 9,80665;
e — основание натурального логарифма, константа, равная 2,71828.
Это интересно: максимальное давление на уровне моря было зафиксировано 31.12.1968 г. в населённом пункте Агата Красноярского края и достигло 812 мм. рт. ст. Наименьшее значение имело место 24.09.1958 г. в центре тайфуна поблизости Филиппин и не превысило 654,8 мм. рт. ст.
Нормальное давление атмосферы
Обычное давление равно 760 мм рт. ст. При этом люди ощущают комфорт или хорошо себя чувствуют.
Давление не устойчивое и колеблется ежесуточно. Однако организм способен спокойно выдерживать широчайший диапазон значений. Так, в г. Мехико средняя величина не больше 570 мм рт. ст. (за счёт нахождения на значительной высоте).
Изменения не ощущаются людьми. Допустим, ночью столб ртути повышается на 1-2 единицы. Скачки в 5-10 и более пунктов способны вызвать болезненные ощущения, а внезапные сильные колебания способны даже приводить к смерти. Например, потеря сознания случается при снижении давления на 30 пунктов, т. е. на высоте 1000 метров.
Материк или определённую страну можно разделить на зоны с различной нормой показателя. Оптимальная величина определяется зоной постоянного местожительства. Организм человека способен делать подстройку под непривычные условия природы.
Банальная акклиматизация на курортах служит примером этому. Бывает, перестроиться человек не в силах. Так, проживающие в горах испытывают плохое самочувствие в низинных территориях, как бы долго не проживали там.
Тем самым величина стандартного давления чётко установлена. А комфортное значение имеет широкий спектр. Оно индивидуально и определяется привычной средой. При продолжительной акклиматизации отрицательное воздействие минимизируется.
Высокое и низкое атмосферное давление
Низкие значения служат причиной возникновения симптоматики, аналогичной с поднятием в гору. Недостаток объёма кислорода вызывает одышку, пульс становится чаще, в висках возникают болевые ощущения и сдавливает голову.
Все это представляет угрозу для болеющих гипертонией и атеросклерозом, так как вызывает сгущение крови, недостаток кислорода и увеличение числа кровяных тел. Сердце и сосуды функционируют в усиленном режиме, что способствует подъёму давления крови, тахикардии и аритмии. Очень опасно для пожилых лиц.
Также часто наблюдаются головокружения и мигрени, больше риск приступов у страдающих аллергией и астмой. Маловосприимчивые, здоровые и лица молодого возраста чувствуют желание спать и упадок сил.
В зонах повышенных значений погода имеют спокойный характер, в небе почти нет облаков, а ветровые порывы несильные. Наблюдается засушливая и жаркая погода.
В зонах низкого давления много облаков, дождливо и ветрено. За счёт таких областей летом приходит прохлада с дождями, в небе масса облаков, а зимой идут снегопады.
Большое различие в двух зонах служит фактором, вызывающем ураганы и штормы.
Повышенные значения пагубно действуют на страдающих от пониженного давления крови, негативно влияют на пищеварение, сердце и сосуды.
Атмосферное давление – норма для человека
Люди могут привыкать к переменам. Не надо огорчаться, если выяснилось, что живёте в регионе пониженного давления. Допустим, обитатели небоскрёбов снижения не чувствуют, хотя быстрый подъём на 100 м - это сильный стресс.
В среднеазиатской зоне норма немного снижена (715-730 мм рт. ст.). Для средней полосы РФ нормой будет 730-770 мм рт. ст.
Организм может приспосабливаться к разной высоте. По мнению медиков, если давление не имеет крайне опасного действия на людей, то это вариант нормы. Всё зависит от адаптации. Часто врачи относят к норме величины от 750 до 765 мм рт. ст.
В Москве норма 747-749 мм рт. ст.
Так как Новосибирск располагается на высоте 120-130 м., то нормой считается 750 мм рт. ст.
В Самаре — 752-753, в Санкт-Петербурге – 753-755 мм рт. ст.
Норма в Нижнем Новгороде в заречной зоне - 754 мм рт. ст., в нагорной - 747.
Стоит отметить: нет общего наилучшего показателя. Есть территориальные нормы. Люди способны безболезненно переносить скачки значений, если это проходит постепенно.
Чем здоровее образ жизни и чем чаще удаётся соблюсти распорядок дня (подъём, долгий сон ночью, соблюдение обычной диеты), тем слабее подвергается человек метеорологической зависимости.
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.
Источники:
- Какое атмосферное давление считается нормальным?
Известно, что есть люди особо чувствительные к погоде. Речь идет о тех, кто на перепады давления реагирует изменением самочувствия. Нередко бывает, что и при смене места жительства ухудшается состояние здоровья – так организм реагирует на смену давления, оно может отличаться от привычных показателей.
Инструкция
Достаточно легко человек переносит повышение атмосферного давления, только при исключительно высоких показателях отмечаются нарушения в работе дыхательной системы, сердца. Как правило, реакция заключается в небольшом снижении частоты и замедлении дыхания. Если давление чрезмерно , то может наблюдаться сухость кожных покровов, чувство небольшого онемения, сухость во рту, но все эти состояния, как правило, не причиняют чрезмерного дискомфорта.
Если повышенное давление окружающей нас атмосферы мы переносим легко, то понижение давления чревато проблемами. Во-первых, сердцебиение становится частым и неравномерным, что некоторым людям может причинять серьезные неудобства. Падение давления приводит к небольшому кислородному голоданию организма, из-за чего и возникают такие . Как только снижается давление в атмосфере в целом, и парциальное кислородное давление. В результате человек получает пониженный объем кислорода, и обычным дыханием восполнить запасы уже не получается.
Специалисты рекомендуют при понижении атмосферного давления при особой чувствительности к перепадам отдыхать, меньше двигаться, отказаться от спорта и активной работы. Следует больше времени проводить на свежем воздухе, желательно на природе. Откажитесь от тяжелой пищи, не употребляйте , не курите. Пищу употребляйте небольшими порциями, но часто. Можно седативные чаи и легкие (посоветовавшись предварительно с врачом).
Человек проводит свою жизнь, как правило, на высоте поверхности Земли, которая близка уровню моря. Организм в такой ситуации испытывает давление окружающей атмосферы. Нормальной величиной давления принято считать 760 мм ртутного столба, также такую величину называют «одна атмосфера». Давление, которое мы испытываем снаружи, уравновешивается внутренним давлением. В связи с этим организм человека не ощущает тяжести атмосферы.
Атмосферное давление может меняться в течение суток. Его показатели также зависят от сезона. Но, как правило, такие скачки давления происходят в рамках не более двадцати-тридцати миллиметров ртутного столба.
Подобные колебания не заметны для организма здорового человека. Но вот у лиц, страдающих гипертонической болезнью, ревматизмом и другими заболеваниями, эти перемены способны вызвать нарушения функционирования организма и ухудшение общего самочувствия.
Пониженное атмосферное давление человек может ощутить, когда находиться на горе и взлетает на самолете. Основной физиологический фактор высоты это пониженное атмосферное давление и, вследствие этого, пониженное парциальное давление кислорода.
Организм реагирует на пониженное атмосферное давление, прежде всего, усилением дыхания. Кислород на высоте разряжен. Это вызывает возбуждение хеморецепторов сонных артерий, а оно передается в продолговатый мозг к центру, который отвечает за усиление дыхания. Благодаря этому процессу, легочная вентиляция человека, который испытывает пониженное атмосферное давление, возрастает в необходимых пределах и организм получает достаточный объем кислорода.
Важным физиологическим механизмом, который запускается при пониженном атмосферном давлении, считается усиление деятельности органов, отвечающих за кроветворение. Проявляется этот механизм в увеличении количества гемоглобина и эритроцитов в крови. В таком режиме организм способен транспортировать больше кислорода.
Видео по теме
Человек – часть природы. Она постоянно оказывает влияние на каждого из нас. Чем больше проходит времени, тем больше появляется метеочувствительных людей. Сегодня таких людей проживает на планете примерно 4 млрд. человек. Фактор, наиболее сильно влияющий на здоровье и самочувствие человека – это атмосферное давление, а точнее его норма. Какое атмосферное давление считается нормальным, зависит от географического расположения той местности, где человек пребывает большую часть времени.
Что такое атмосферное давление?
Земля является обитаемой, благодаря целому ряду факторов. Первый из них – наличие воздуха для дыхания. Наша планета, как куполом, накрыта атмосферой, состоящей из множества слоев, каждый из которых выполняет определенную важную функцию. Воздушная масса оказывает постоянное давление на все, что находится на Земле, в том числе и на человека, поэтому так важно знать, какова его норма. Ежедневно каждый из нас выдерживает нагрузку примерно в 15000 кг. Мы не ощущаем этой нагрузки благодаря уникальному устройству своего организма. Но не всегда он может справляться с природными явлениями. Порой происходит разбалансировка системы органов человеческого тела, и тогда человек становится зависимым от перепадов атмосферного давления.
Атмосферное давление, являющееся нормой для человека, проживающего в средней полосе России, составляет 750-760 мм.рт.ст. Это тот показатель, при котором у большинства людей не ощущается дискомфорт в состоянии здоровья.
Любое отклонение атмосферного давления человека от нормы на 5-10 единиц и выше будет болезненно принято нашим организмом.
Измерение атмосферного давления
Для измерения нормы атмосферного давления для человека используется специально предназначенное устройство – барометр. Наукой установлено, что сила давления атмосферы на 1 кв.см. поверхности Земли, соответствует высоте столба ртути в 760 мм. Этот показатель и приняли за норму атмосферного давления для человека. Если на барометре показание выше этой отметки, принято говорить о повышенном давлении от нормы. Если ниже нормы атмосферное давление для человека, то оно считается пониженным. Показания барометра в разных точках планеты отличаются из-за разницы в рельефе, температуры и т.д.
Измеряется норма атмосферного давления для человека в мм.ртутного столба (мм.рт.ст.). Могут использоваться и другие единицы, например паскали (Па). Показатель в 760 мм.рт.ст будет равен в данном случае 101325 Па. Однако, в обычной жизни, измерение нормы атмосферного давления для человека в паскалях не прижилось. Любой прогноз погоды информирует нас о состоянии атмосферного давления, используя именно мм.рт.ст.
Что такое метеочувствительность?
Очень многие люди обладают так называемой метеочувствительностью. Это своеобразная реакция организма на изменение нормы атмосферного давления для человека. Может выражаться, в зависимости от наличия различных проблем со здоровьем, в появлении раздражительности, болями в различных частях тела, общим снижением работоспособности, бессонницей. Изменение в норме атмосферного давления для человека может проявляться в расстройствах психики, например, состоянии тревожности, подавленности, беспричинного страха.
Согласно статистическим данным, во время резких перемен погоды, даже количество правонарушений и аварий на транспорте, а также техногенных катастроф, вырастает в несколько раз.
Человеческий организм – это своеобразная химическая лаборатория, которая работает нормально при соответствующей норме атмосферного давления для человека. Как только эти условия меняются в какую-либо сторону, организм реагирует болезненными проявлениями. Ему чего-то не хватает, например, кислорода. Или наоборот, чего-то в избытке.
Причинами метеочувствительности являются не только проблемы со здоровьем, но и неправильный образ жизни. Большую роль играет малоподвижная деятельность, неправильное питание с последующим приобретением избыточного веса, стрессы.
Влияние атмосферного давления человека
В сосудах и полостях человеческого тела расположены специфические рецепторы, очень чувствительные к любым изменениям норм атмосферного давления для человека. Так, например, люди с нарушениями работы опорно-двигательного аппарата всегда «предсказывают» изменения погоды по ломоте в суставах. Гипертоники по головным болям в висках и т.д.
Ухудшается и самочувствие сердечников с изменениями в норме атмосферного давления для человека. Они ощущают боли в сердце и голове, учащенное сердцебиение и другие не приятные симптомы.
Высокое атмосферное давление заставляет организм человека выравнивать возникший дисбаланс. Как это происходит? За счет снижения нормы артериального давления. При этом сосуды расслабляются, меняется скорость тока крови. Возникает недомогание, головные боли, заложенность ушей. При повышенном атмосферном давлении происходят изменения и в химическом составе крови, в частности снижается уровень главных борцов с инфекциями и вирусами, лейкоцитов.
Низкое атмосферное давление создает организму условия, близкие к восхождению на гору. В таких условиях наблюдается дефицит кислорода, а, следовательно, головной мозг и другие органы страдают от гипоксии. Человек чувствует при этом затруднение дыхания, боль в височной области, давление головы.
Ученые выяснили зависимость атмосферного давления от температуры воздуха. С потеплением атмосферное давление снижается. Это неблагоприятно для гипотоников и астматиков.
С наступлением холодов и установлением ясной погоды, соответственно, норма становится высокой. Страдают гипертоники, аллергики, почечники.
Самое опасное – это резкое повышение нормы атмосферного давления (на 1 мм.рт.ст. за 2-3 часа). Пациент резко ощущает негативные симптомы, ощущает себя очень плохо. Нужно обязательно осуществлять контроль над давлением, сразу принимать назначенные доктором лекарственные средства.
Повлиять на погоду человек не в силах, а вот помочь себе пережить сложные периоды можно.
Первое, что следует сделать максимально – снизить физическую нагрузку.
Во-вторых, посоветоваться с врачом о назначении нормальных медицинских препаратов тем, кто особенно тяжело переносит погодные перепады.
Оптимальное сочетание погодных показателей для человека следующее:
- Атмосферное давление – 760 мм.рт.ст в норме.
- Температура воздуха – норма 18-20 ͦ С.
- Влажность – в норме 50-55%.
В разных точках Земли норма давления может быть разной. Зафиксированные колебания на уровне моря составляют 641-816 мм.рт.ст. Среднее значение как раз равно 760 мм.рт.ст при 20 градусах по Цельсию. Это не значит, что для каждого человека это показание должно быть равно норме. Если человек родился и вырос в горах, цифры нормы для него, естественно, будут другими. Подъем в горы даст снижение на каждый километр высоты примерно на 13%.
Среднее значение атмосферного давления для Санкт-Петербурга, находящегося на северо-западе России, всего 748 мм.рт.ст.
Именно время может сильно влиять на показатели атмосферного давления у пациента. Ночью оно выше, чем днем. Вот почему, большинство приступов у сердечников происходят именно ночью.
С 1982 года принято стандартное давление по норме 100кПа.
Естественно, что подобрать для себя идеальные условия невозможно. Сколько людей, столько и проблем. Каждого беспокоят определенные нарушения, поэтому важно подготовить себя и свой организм к погодным изменениям и заботиться о здоровье.