Атмосферний тиск – одна з найважливіших кліматичних показників, що впливають на погодні умови та людину. Воно сприяє формуванню циклонів та антициклонів, провокує розвиток серцево-судинних захворювань у людей. Докази, що повітря має вагу, були отримані ще в 17 столітті, з тих пір процес вивчення його коливань є одним із центральних для синоптиків.
Що таке атмосфера
Слово «атмосфера» має грецьке походження, дослівно воно перекладається як «пар» та «куля». Це газова оболонка навколо планети, яка обертається разом із нею та утворює єдине ціле космічне тіло. Вона простягається від земної кори, проникаючи у гідросферу, і закінчується екзосферою, поступово перетікаючи у міжпланетний простір.
Атмосфера планети – це найважливіший її елемент, який би можливість життя Землі. У ньому міститься необхідний людині кисень, від неї залежать показники погоди. Кордони атмосфери дуже умовні. Вважають, що вони починаються на відстані близько 1000 кілометрів від поверхні землі і потім на відстані ще 300 кілометрів плавно переходять у міжпланетний простір. За теоріями, які дотримується NASA, ця газова оболонка закінчується на висоті близько 100 кілометрів.
Вона виникла внаслідок виверження вулканів та випаровування речовин у космічних тілах, що падали на планету. Сьогодні атмосфера Землі складається з азоту, кисню, аргону та інших газів.
Історія відкриття атмосферного тиску
До 17 століття людство не замислювалося про те, чи повітря має масу. Не було жодних уявлень про те, що таке атмосферний тиск. Проте, коли герцог Тосканський вирішив обладнати знамениті флорентійські сади фонтанами, його проект із тріском провалився. Висота водяного стовпа не перевищувала 10 метрів, що суперечило всім уявленням про закономірності природи на той час. Саме тут бере початок історія відкриття атмосферного тиску.
Вивченням цього феномену зайнявся учень Галілея, італійський фізик та математик Еванджеліста Торрічеллі.
За допомогою дослідів на важчому елементі, ртуті, через кілька років йому вдалося довести наявність ваги повітря. Він уперше створив вакуум у лабораторії та розробив перший барометр. Торрічеллі представляв скляну трубку, заповнену ртуттю, в якій під впливом тиску залишалася така кількість речовини, яка б зрівнювала тиск атмосфери. Для ртуті висота стовпа дорівнювала 760 мм. Для води – 10,3 метри, це саме та висота, на яку піднялися фонтани у садах Флоренції. Саме він відкрив для людства, що таке атмосферний тиск та як він впливає на життя людини.
Безповітряний простір у трубці було названо на його честь «торрічеллієвою пусткою».
Чому і внаслідок чого створюється атмосферний тиск
Один із ключових інструментів метеорології – вивчення руху та переміщення повітряних мас.
Завдяки цьому можна отримати уявлення про те, унаслідок чого створюється атмосферний тиск. Після того, як було доведено, що повітря має вагу, стало ясно, що на нього, як і на будь-яке інше тіло на планеті, діє сила тяжіння. Саме цим обумовлюється виникнення тиску, коли під впливом гравітації є атмосфера. Атмосферний тиск може коливатись через відмінності маси повітря на різних ділянках.
Причина руху повітряних мас у атмосферіПовітряні потоки на планеті завжди перебувають у русі. Повного спокою спостерігатися не може, інакше…
Там, де повітря стає більшим, воно вище. У розрідженому просторі спостерігається зниження атмосферного тиску. Причина зміни маси повітря у його температурі. Він нагрівається немає від променів Сонця, як від поверхні Землі. Нагріваючись, повітря стає легшим і піднімається вгору, тоді як охолоджені повітряні маси опускаються вниз, створюючи постійний, безперервний рух повітряних мас. Кожен із цих потоків має різний атмосферний тиск, що провокує появу вітрів на поверхні нашої планети.
Вплив на погоду
Атмосферний тиск – один із ключових термінів у метеорології. Погода на Землі формується через вплив циклонів та антициклонів, які утворюються під впливом перепадів тиску в газовій оболонці планети. Для антициклонів характерні високі показники (до 800 мм ртутного стовпа і вище) та низька швидкість руху, тоді як циклони – це області з нижчими показниками та високою швидкістю. Смерчі, урагани, торнадо також формуються через різкі перепади атмосферного тиску – всередині смерчу воно стрімко падає, досягаючи 560 мм ртутного стовпа.
Рух повітря призводить до зміни погодних умов. Вітри, що виникають між областями з різними рівнями тиску, переганяють циклони та антициклони, внаслідок чого створюється атмосферний тиск, що формує ті чи інші погодні умови. Ці рухи рідко мають систематичний характер, і їх дуже важко передбачити. У зонах, де підвищений та знижений атмосферний тиск стикаються, відбувається зміна кліматичних умов.
Стандартні показники
Середнім показником у ідеальних умовах вважається рівень 760 мм ртутного стовпа. Рівень тиску змінюється з висотою: на низинах або територіях, розташованих нижче рівня моря, тиск буде вищим, на висоті, де повітря розріджене, навпаки, його показники знижуються на 1 мм ртутного стовпа з кожним кілометром.
Знижений атмосферний тиск
Воно знижується зі збільшенням висоти через віддалення поверхні Землі. У першому випадку цей процес пояснюється зниженням дії гравітаційних сил.
Нагріваючись від Землі, гази, з яких складається повітря, розширюються, їх маса стає легшою, і вони піднімаються у вищі шари атмосфери. Рух відбувається до тих пір, поки сусідні повітряні маси не виявляться менш щільними, тоді повітря поширюється на всі боки, а тиск вирівнюється.
Традиційними територіями з нижчим атмосферним тиском є тропіки. На екваторіальних територіях завжди спостерігається знижений тиск. Однак зони з підвищеним і зниженим показником поширені над Землею нерівномірно: в одній географічній широті можуть бути ділянки з різними рівнями.
Підвищений атмосферний тиск
Найвищий рівень Землі спостерігається на Південному і Північному полюсах. Це пояснюється тим, що повітря над холодною поверхнею стає холодним і щільним, його маса збільшується, отже, його притягує до поверхні гравітацією. Він опускається, а простір над ним заповнюється теплішими повітряними масами, унаслідок чого створюється атмосферний тиск із підвищеним рівнем.
Вплив на людину
Нормальні показники, характерні місцевості проживання людини, нічого не винні впливати з його самопочуття. Водночас атмосферний тиск та життя на Землі нерозривно пов’язані. Його зміна – підвищення або зниження – може спровокувати розвиток серцево-судинних захворювань у людей із підвищеним артеріальним тиском. Людина може відчувати біль у серці, напади такої біль, знижується працездатність.
Для людей, які страждають на захворювання дихальних шляхів, небезпечними можуть стати антициклони, що приносять підвищений тиск. Повітря опускається і стає щільнішим, збільшується концентрація шкідливих речовин.
Під час коливань атмосферного тиску у людей знижується імунітет, рівень лейкоцитів у крові, тому не рекомендується в такі дні навантажувати організм фізично чи інтелектуально. Атмосфера – газова хмара, що оточує Землю. Вага повітря, висота стовпа якого перевищує 900 км, має сильний вплив на людей
Останні коментарі