Атмосферное давление принадлежит к наиболее важным метеорологическим элементам. Изменение давления в пространстве и времени тесно связано с развитием основных атмосферных процессов: неоднородность поля давления в пространстве является непосредственной причиной возникновения воздушных течений, а колебания давления во времени - основной причиной изменения погоды в конкретном районе.
Атмосферное давление - это сила, с которой столб воздуха, простирающийся от поверхности Земли до верхней границы атмосферы, давит на 1см 2 земной поверхности. С давних пор основным прибором для измерения давления служит ртутный барометр, а величину принято выражать в миллиметрах ртутного столба, уравновешивающего столб воздуха.
Другой принцип измерения , основанный на деформациях упругой, пустой металлической коробки, которые она испытывает при изменении давления, используется в анероидах, барографах, мареографах, радиозондах. Приборы этого типа градуируют по показаниям ртутного барометра.
В настоящее время в метеорологии атмосферное давление измеряется в абсолютных единицах - гектопаскалях (гПа). Нормальное атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. = 1013,3 гПа = 1013,3 мб (1 мб (миллибар) = 1 гПа). Для перехода от величины давления, выраженной в миллиметрах ртутного столба к величине в гектопаскалях, нужно значение давления в миллиметрах умножить на 4/3, для обратного перехода - на 3/4.
Атмосферное давление всегда уменьшается с высотой. Вследствие этого, при одних и тех же метеоусловиях на более высоких участках земной поверхности давление будет меньше, чем на более низких. На практике, если при расчетах не требуется большой точности, степень изменения давления с высотой можно характеризовать с помощью вертикального градиента давления или обратной ему величиной барической ступени. Барической ступенью называется высота, на которую нужно подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 миллибар. Величина барической ступени непостоянна. Она увеличивается с уменьшением плотности воздуха: чем выше мы поднимаемся, тем медленнее изменяется давление и тем больше становится барическая ступень. При одном и том же давлении барическая ступень в теплом воздухе больше, чем в холодном.
Распределение давления по земной поверхности и сезонные различия в нем создаются под действием термических и динамических факторов. К первым, прежде всего, относится влияние земной поверхности: над холодными поверхностями условия благоприятны для повышения давления, над сильно нагретыми - для понижения. Под динамическими факторами понимаются процессы, в результате которых в одних областях происходит нагнетание воздуха (повышение давления), в других - отток (понижение давления). При взаимодействии обоих факторов их эффект либо усиливается, либо ослабляется.
В самом общем виде распределение давления у земной поверхности можно было бы характеризовать как зональное, однако, вследствие влияния рельефа земной поверхности и перечисленных факторов, зональность нарушается.
При сопоставлении карт среднего многолетнего атмосферного давления за январь и июль выявляется различие в величине и направлении барических градиентов. Зимой градиент значительно больше, чем летом, и направлен с юго-востока на северо-запад, а летом изменение давления происходит медленнее. В январе разность между самим высоким и самым низким давлением составляет более 30 гПа, в июле - всего 8 гПа.
В зимний период на большей части территории России наблюдается повышенный фон атмосферного давления, обусловленный влиянием мощного азиатского антициклона, который, уже с сентября начинает зарождаться в областях наиболее низких температур (Тувинской котловине и Верхоянском полюсе холода). Максимальной интенсивности (более 1030 гПа), антициклон достигает в январе. Его центр располагается над Монгольским Алтаем, отрог вытянут на Якутию.
Области наиболее низкого давления (менее 1005 гПа) располагаются над , и . На побережье восточных морей близкое соседство областей высокого и низкого давления приводит к очень большим перепадам давления, и, как следствие - устойчивым сильным ветрам.
В начале весны наблюдается тенденция к перестройке полей давления и происходит общее небольшое понижение давления. По мере прогревания материка контрасты температуры и давления воздуха между сушей и морем сглаживаются, барическое поле перестраивается, становясь более однородным. Летом над территорией России в связи с нагреванием материка, давление продолжает понижаться, азиатский антициклон разрушается и на его месте образуется зона пониженного атмосферного давления, а над морями с относительно холодной поверхностью - область более высокого давления.
Годовой ход атмосферного давления большей части территории России, соответствует континентальному типу, характеризующемуся зимним максимумом, летним минимумом и большой амплитудой. Такой же годовой ход давления отмечается и в муссонной области Дальнего Востока. Максимальная годовая амплитуда давления на уровне моря достигает 45 гПа и отмечается в Тувинской котловине. По мере удаления от нее она резко уменьшается во всех направлениях. Наименьшие годовые колебания давления воздуха имеют место на северо-западе России, где в течение всего года наблюдается активная циклоническая деятельность.
В областях интенсивного циклогенеза нормальный годовой ход часто нарушается. В зависимости от особенностей атмосферной циркуляции, это выражается в смещении или появлении дополнительных максимумов и минимумов. Так, на северо-западе России максимум давления смещается на май, а на и в северной части Камчатки в годовом ходе появляются вторичные максимумы и минимумы.
Чисто океанический тип годового хода атмосферного давления, имеющий максимум в летние месяцы и минимум зимой, отмечается только в южной части полуострова . В горах до некоторой высоты сохраняется континентальный тип годового хода давления. В высокогорной зоне устанавливается годовой ход близкий к океаническому. Средние годовые значения давления воздуха обладают большой устойчивостью во времени и изменяются от года к году незначительно, в среднем на 1–5 гПа.
Изменения средних месячных значений от года к году значительно превышает годовые. О их диапазоне можно судить по разности между наибольшими и наименьшими значениями среднего месячного давления. Суточный ход давления в умеренных широтах выражен слабо и измеряется только десятыми долями гектопаскалей.Характеристикой средней многолетней суточной изменчивости атмосферного давления является среднее квадратическое отклонение.
О пределах изменения давления в каждом конкретном пункте можно судить по его экстремумам. Наибольшая разность между абсолютным максимумом и минимумом отмечается в зимние месяцы, когда процессы цикло- и антициклогенеза наиболее интенсивны.
Кроме периодических колебаний, к которым относятся годовой и суточный ход, атмосферное давление испытывает непериодические колебания, отражающиеся на самочувствии метеозависимых людей. Примером непериодических колебаний могут служить междусуточная и внутрисуточная изменчивости давления. В осенне-зимний период при прохождении глубоких циклонов изменение давления между сроками наблюдения (за три часа) в умеренных широтах может составлять 10–15 гПа, а между соседними сутками доходить до 30–35 гПа и более. Так, в был зафиксирован случай, когда за три часа давление понизилось более, чем на 17 мб, а в перепад давления между сутками достиг 50 гПа.
Карты средних многолетних полей давления дают представление о некоторых понятиях общей , которая представляет собой совокупность основных воздушных течений над земным шаром, осуществляющих горизонтальный и вертикальный обмен масс воздуха. Структурными элементами общей циркуляции атмосферы являются воздушные массы, фронтальные зоны, западный перенос, циклоны и антициклоны.
Если бы поверхность Земли была однородной, то в северном полушарии наблюдался бы западно-восточный перенос воздушных масс, а изобары на картах полей давления имели бы широтное (зональное) направление. В действительности зональность во многих районах нарушается, что видно даже по картам средних месячных полей давления в январе и июле. При уменьшении периода интегрирования (декада, сутки) возмущенность переноса увеличивается, а на картах давления появляются замкнутые области. Причиной нарушения зональности воздушных течений является неодинаковый нагрев материков и океанов и, следовательно, формирующихся над ними воздушных масс.
Области высокого давления, очерченные замкнутыми изобарами, называются, антициклонами (Az), а области низкого давления - циклонами (Zn). Циклоны и антициклоны¦ - это крупномасштабные вихри, являющиеся важными структурными элементами общей циркуляции атмосферы. Их горизонтальные размеры составляют от нескольких сотен до 1,5–2,0 тысяч километров. При перемещении циклонов и антициклонов осуществляется междуширотный обмен воздушными массами, а, следовательно, теплом и влагой, благодаря которому происходит выравнивание температуры между полюсом и экватором. Если бы этого обмена не происходило, в умеренных и высоких широтах была бы на 10–20° ниже, чем в действительности.
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:
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.
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
Атмосферное давление действует на все живые организмы. Из статьи вы узнаете норму атмосферного давления, и как изменения уровня влияют на человека.
Норма для человека
В медицине считается, что норма атмосферного давления для среднестатистического человека составляет 750-760 мм рт. ст.
Разброс в 10 единиц измерения между показателями считается допустимым, поскольку параметры давления отличаются в местах с различным рельефом. Так для жителей высокогорного региона комфортным будет одно давление, а для жителей равнины – другое. При этом быстрое перемещение человека с одного региона в другой может вызвать у него неприятные ощущения из-за перепада атмосферного давления.
Разбирая данные о нормальных показателях давления атмосферы, можно судить о том, что на 1 см² площади атмосфера давит с силой равной давлению ртутного столба, имеющего высоту в 750-760 мм. При нормальных показателях давления человеческий организм чувствует себя комфортно. Связано это с тем, что тело в течение долгих лет существования человека как вида развилось равновесие между давлением воздуха и его газов, растворенных в тканевой жидкости.
Внимание! Несмотря на четко установленные параметры комфортного атмосферного давления, разные люди, даже с одного региона, способны по-разному переносить влияние давления воздуха. Связано это с различной способностью человеческого организма к адаптации к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Поэтому общепризнанные показатели нормального атмосферного давления нужно считать усредненными .
Измерение показателей атмосферного давления в мм рт. ст. (миллиметрах ртутного столба) проводится по причине общепринятой системы, связанной с историческим фактором. Мм рт. ст. не является стандартной единицей измерения атмосферного давления. В международной системе стандартов измерения (СИ) единицей определения давления атмосферы является паскаль (Па). Согласно правилам измерения по СИ нормальным признано считать атмосферное давление в 100 кПа (килопаскаль). Давление в 750-760 мм рт. ст. равно 99,95-101,32 кПа.
Также величину давления воздуха измеряют в мм вод. ст. (миллиметрах водяного столба). Согласно такому измерению в норме атмосферное давление будет равняться 10196,3-10332,2 мм вод. ст. Однако такие единицы измерения редко используются на практике в странах постсоветского пространства. Измерение атмосферного давления в показателях водяного столба, в основном, используется в странах Американского континента.
Влияние на организм
Нормальные показатели атмосферного давления наблюдаются редко, еще реже они удерживаются в течение длительного времени. Нестабильность погоды, направление воздушных масс, особенности рельефа местности, влияние производства (особенно в промышленных городах) приводят к тому, что атмосферное давление постоянно меняется, общепризнанные нормальные показатели быстро меняются на дискомфортные. В связи с этим организму приходится постоянно подстраиваться под них, адаптироваться. Однако способны к этому не все. Тяжело дается адаптация к изменениям давления атмосферного воздуха лицам, страдающим от ряда заболеваний (особенно в хронической форме). Рассмотрим влияние разного давления атмосферы на человеческий организм по группам.
Влияние повышенного атмосферного давления
При образовании высокого атмосферного давления улучшается погода, небо становится ясным, воздух теплеет, становится сухим, отсутствуют скачки влажности. Организм здорового человека легко подстраивается под такие параметры, при этом не чувствуется дискомфорта или болевых ощущений. Отмечается подъем настроения, повышается работоспособность, запас сил, улучшается настроение, ощущается прилив энергии.
У гипертоников, чье кровяное давление и так повышенное, сочетание давления атмосферы и крови приводит к ухудшению состояния. Такие люди отмечают жалобы на:
снижение трудоспособности;
постоянную слабость;
появление головной боли;
боли в сердце;
учащенное сердцебиение (тахикардию);
шум или звон в ушах;
потливость;
покраснение лица;
появление пятен, мушек перед глазами, помутнение;
возможно носовое кровотечение
Негативное влияние на человека повышенного атмосферного давления ярко проявляется у больных с заболеваниями иммунной системы или страдающими от хронических заболеваний, в т. ч. инфекционной природы. Подъем давления приводит к снижению популяции определенных иммунных клеток, что облегчает условия для жизнедеятельности инфекций, усиливает процессы патологического обмена веществ. У аллергиков же, в ответ на повышение атмосферного давления отмечается прогрессирование патологического состояния.
У лиц, страдающих от гипотонии (сниженного артериального давления), наоборот, при высоком атмосферном давлении отмечается улучшение состояния, исчезновение патологической симптоматики, улучшается настроение, возрастает запас сил, они чувствуют себя комфортно. Аналогичная картина наблюдается у больных заболеваниями суставов, дыхательной системы (вне крупного города), пищеварительного тракта, нервной системы (особенно у лиц, склонных к депрессивным состояниям, страдающим от биполярного расстройства личности, шизофрении).
Внимание! В связи с загрязнением атмосферы крупных городов у лиц, страдающих от заболеваний дыхательной системы, при повышении атмосферного давления наблюдается ухудшение состояния. Поэтому им не рекомендовано находится на улице в течение длительного времени даже при хорошей погоде.
Влияние пониженного давления атмосферы
Влияние низкого атмосферного давления первыми ощущают больные, страдающие от заболеваний сердечно-сосудистой системы, лица с глаукомой и страдающие от скачков внутричерепного давления. Страдающие от глаукомы отмечают боли в глазу, нарушение зрения (помутнение в глазах, не могут разглядеть предметы вдали, наблюдается дискомфорт в глазу и за ним и др.), слабость и головные боли. Люди, страдающие от перепадов внутричерепного давления, будут предъявлять жалобы на шум в голове и ушах, головные боли разной выраженности (вплоть до нестерпимых), потерю работоспособности, нарушения сна и т. д.
У гипотоников, для которых оптимальным является повышенное давление атмосферы, будет отмечаться значительное ухудшение состояния (слабость, шум в голове и ушах, сонливость, головокружение, боли в голове и области сердца, постоянное чувство нехватки воздуха, одышка, возможно появление кашля и появления болей в животе.). Состояние же гипертоников, наоборот, будет улучшаться. Люди, страдающие от мигрени, при пониженном атмосферном давлении будут отмечать появление болевых приступов, их усиление и увеличение длительности. Такие лица хорошо чувствуют себя при повышенном атмосферном давлении.
На пациентов с заболеваниями суставов пониженное атмосферное давление влияет как пусковой рычаг для обострения патологических процессов. Такой человек будет отмечать стабильное ухудшение состояния, усиление симптоматики (появление болей, нарушение функций суставов). Аналогичная картина будет наблюдаться у больных с заболеваниями дыхательной системы, органов пищеварительной системы. На больных с заболеваниями мочевыделительной системы низкое давление воздуха также влияет неблагоприятно (усиливается патологическая симптоматика).
Состояние пациентов с психическими заболеваниями часто зависит от градусов за окном и погоды. Ухудшение погоды (наблюдается при падении атмосферного давления) негативно действует на состояние психики. У больных с подобными заболеваниями отмечается ухудшение состояния, обострение патологических симптомов. Положительно влияет низкое давление на состояние иммунной системы – усиливается синтез клеток и биологически активных веществ.
Важно! Подробнее узнать о том, какое давление считают нормой можно у своего врача, также, при необходимости, он назначит лечение.
Многие страдают от перемен погоды: какое атмосферное давление считается нормальным для человека, и как избежать плохого самочувствия вы узнаете в этой статье. При нормальном атмосферном давлении на человека давит воздушная масса весом в 10500 килограммов! Мы не ощущаем данного природного груза, так как в организме присутствует кислород в растворенном состоянии.
Норма атмосферного давления
Диапазон в 750-760 мм рт.ст. считается нормальным. Врачи знают, что многие люди быстро приспосабливаются к любым условиям. Даже дальние перелеты и смена климатических поясов никак не влияют на их самочувствие.
Однако большинство являются метеозависимыми, и чутко реагируют на изменения погодных условий. Сильные мигрени и слабость, головокружение могут проявляться во время скачков атмосферного давления. Зачастую пациенты страдают заболеваниями сердечнососудистой и эндокринной систем. Бурная реакция на перемены погоды обусловлена быстрым ритмом жизни, перенаселенностью городов и ухудшением экологии. Преодолеть зависимость поможет здоровый образ жизни:
- бег и ходьба на свежем воздухе;
- снижение массы тела;
- устранение вредных привычек;
- закаливание и плавание;
- сбалансированное питание.
На самочувствии человека обычно сказывается резкое изменение атмосферного давления – более 1 мм рт. ст./3 часа. Мировой стандарт измерения АД – паскали. Нормой считается 101,3 кПа, что равно 760 мм рт.ст.
Естественными «барометрами» становятся пациенты, которые страдают перепадами давления, аллергики, астматики. Кроме того, перемены погодных условий отражаются на самочувствии людей с атеросклерозом, остеохондрозом, ревматическими недугами, заболеваниями ЦНС. По статистике, 30% мужчин и 50% женщин в нашей стране страдают от погодной «зависимости».
Слишком высокое АД приводит к сокращению частоты пульса и снижению систола. Дыхание становится глубоким и редким. Слух и обоняние могут чуть снизиться, а голос звучит приглушенно. Может появиться ощущение сухости слизистых и онемения кожного покрова.
Пониженное АД характеризуется углубленным и частым дыханием, падением кровяного давления. Количество красных телец в составе крови увеличивается. Из-за поступления меньшего количества кислорода может ощущаться трудность наполнения легких воздушной массой. Пережить тяжелый день будет несложно. Чем меньше паники и нагрузки, тем лучше. Пациентам с хроническими заболеваниями, обостряющимися в период перепадов АД, следует проконсультироваться с врачом по поводу приема лекарственных препаратов.
Нормальный показатель 760 мм рт.ст. бывает редко. Ясная погода характеризуется повышенными показателями, отсутствием перепадов температуры и влажности. Гипертоники и аллергики реагируют на такие изменения.
От безветренной погоды, во время которой увеличивается загазованность в городах, страдают пациенты с проблемами дыхания. Чем выше АД, тем меньше лейкоцитов в крови. Соответственно, увеличивается риск инфекций. Правильный режим дня поможет справиться с погодными изменениями:
- Утро начните с гимнастики.
- Принимайте контрастный душ.
- Не переедайте.
- Употребляйте продукты с содержанием калия (банан, курага, творог).
- Ложитесь спать не позже 22:00.
Кроме того, можно принять настойку боярышника или пустырника, чтобы успокоиться. Улучшить состояние помогут горчичники на икрах.
Снижение АД чувствуют сердечники, страдающие внутричерепным давлением. Они могут ощущать нехватку кислорода, беспокоят боли в кишечнике, чувствуется общая слабость. Снижение умственной и физической нагрузки в период погодного «кризиса» поможет нормализовать самочувствие.
В течение дня пейте зеленый чай с медом. Чтобы быть в тонусе в течение дня примите тонизирующий коктейль в виде природных энергетиков. Лимонник, эхинацею, женьшень и элеутерококк принимайте по 30 капель трижды в день до приема пищи.
Погодные «недомогания» выражаются в «ватности» ног, суставных болях, появлении отечностей. Учащенное сердцебиение и уменьшение текучести крови могут статьи причиной образования тромбов.
Основной жалобой в дни изменения погодных факторов является мигрень. «Сжатие обручем» головы, нарушение зрения, тошнота мешают плодотворно трудиться и вообще принимать какие-то решения. Окологлазные кластерные боли или сосредоточение спазмов в районе носа или бровей может выбить из колеи.
Перепады влажности также влияют на здоровье человека. Малая влажность приводит к раздражению слизистой носа, что быстро ощущают аллергики и астматики. Чтобы избежать дискомфорта, дополнительно увлажняют носоглотку солевым раствором. Повышение влажности до 90% приводит к обострению суставных и почечных недугов.
Если вы нехорошо чувствуете себя в сырости, то следует минимизировать время пребывания на улице. Чем теплее вы оденетесь, тем лучше будете себя чувствовать. Витамины помогут преодолеть высокую влажность и не простудиться.
Восстановление организма происходит во время сна. Если температура воздуха в спальне превышает +17 градусов, то вы будете просыпаться, а отдых не придаст бодрости. Слишком холодный или жаркий температурный режим в комнате для сна вреден. Если АД снижено, а температура воздуха, напротив, повышена, то пациенты с сердечно-сосудистыми и дыхательными заболеваниями чувствуют себя не очень хорошо.
Когда АД повышено, а температура снижена, то страдают астматики, гипертоники и люди с заболеваниями ЖКТ и мочеполовой системы. Резкие перепады температуры приводят к большому количеству гистамина в организме, что провоцирует приступы аллергии. Мы никак не можем повлиять на погодные изменения, но помочь организму возможно. Откажитесь от вредной еды и негативных привычек, занимайтесь спортом – и пережить метеозависимость будет гораздо легче.
Загрузка...
