Атмосферное давление какое бывает: Колебания атмосферного давления и самочувствие

Содержание

Колебания атмосферного давления и самочувствие

 

 

 

 
 

 

 

 

В эти дни на европейской территории России наблюдаются резкие перепады атмосферного давления.

 

 

В минувшие выходные дни при прохождении североатлантического циклона через Центр страны, атмосферное давление резко упало. А в начале текущей недели циклон заменил антициклон, атмосферное давление во вторник резко поднимется  и продержится несколько дней повышенным. Во второй половине недели очередной североатлантический циклон пройдет по северу ЕТР. С ним опять ожидаются резкие взлеты и падения атмосферного давления.  

При ощутимом изменении атмосферного давления, как в меньшую, так и в большую сторону, организм человека нередко ощущает ухудшение самочувствия. Вот некоторые общепринятые рекомендации интернет сайта для снижения негативных симптомов действия высокого либо низкого атмосферного давления на наш организм.  

 

Антициклон   Антициклоном называется повышение атмосферного давления, которое сопровождается безветренной ясной погодой с отсутствием резких изменений температуры или уровня влажности. Повышенное атмосферное давление очень негативно влияет на здоровье человека, особенно если он аллергик, астматик или страдает повышенным артериальным давлением. Такие люди достаточно остро реагируют на различные вредные примеси в воздухе, количество которых ощутимо возрастает в сухую безветренную погоду. 

 

В организме человека антициклон проявляется головными и сердечными болями, снижением работоспособности, недомоганием и общей слабостью. Повышенное атмосферное давление негативно влияет на защитные функции организма путём уменьшения в крови количества лейкоцитов. Всё это существенно подрывает здоровье человека, делая его уязвимым к различным инфекционным заболеваниям.

 

Для того чтобы облегчить действие антициклона рекомендуется по утрам принимать контрастный бодрящий душ, проводить лёгкую гимнастику и ввести в свой ежедневный рацион больше фруктов, содержащих калий. Для снижения нагрузки на иммунную и нервную системы человека лучше на время отказаться от серьёзных и важных дел. По возможности необходимо больше отдыхать, чтобы быстрее восстановить силы, утраченные организмом в борьбе с негативным влиянием антициклона. 

 

Циклон   Циклоном называют снижение атмосферного давления, которое сопровождается обычно повышенной температурой, облачностью, влажностью и осадками. Наиболее подвержены действию циклона люди, страдающие низким артериальным давлением, нарушениями дыхательных функций, а также сердечнососудистыми проблемами.   Основными проявлениями негативного влияния циклона на организм человека являются: затруднение дыхания, одышка, нехватка воздуха и общая слабость. Это обусловлено недостатком кислорода в окружающем воздухе. Нередко во время циклона у человека повышается внутричерепное давление, в результате чего начинается сильная мигрень. Кроме этого возможны сбои в работе желудка и кишечника, которые связаны с интенсивным газообразованием.  С приходом циклона необходимо постоянно контролировать уровень своего кровяного давления. В этом вам поможет обильное питьё, контрастный душ, спокойный крепкий сон, а также утренняя чашечка кофе. Для поддержания общего здоровья в период пониженного атмосферного давления рекомендуется пить настойку из лимонника или женьшеня.    

 

Правила снижения симптомов метеозависимости   Атмосферное давление, а точнее его резкие перепады, чаще застают врасплох жителей мегаполисов. Полностью излечить эту форму метеозависимости практически невозможно, но соблюдая некоторые несложные правила, можно ощутимо облегчить состояние своего здоровья при сложных погодных условиях.   В первую очередь необходимо строго следить за своим распорядком дня и по возможности раньше ложиться спать. При резких перепадах атмосферного давления сон должен длиться не менее 9 часов. Для полноценного ночного отдыха рекомендуется выпивать на ночь стакан ромашкового или мятного чая, а проснувшись – сделать лёгкий массаж голеней и стоп, а уж затем только подниматься с постели. Для того чтобы взбодриться следует проводить ежедневную короткую гимнастику, которая поможет обрести тонус вашим сосудам. Необходимо исключить из списка гимнастических упражнений наклоны и приседания, так как они требуют соблюдения равновесия. После зарядки рекомендуется принять контрастный душ, который положительно влияет на здоровье всех внутренних систем и органов человека. 

 

  Хорошо поддержать нервную систему поможет комплекс витаминов, который следует принимать при перепадах атмосферного давления. Кушать нужно часто, но небольшими порциями, и ни в коем случае не перегружать тяжёлой пищей организм. Во время многочасовой работы за компьютером необходимо периодически делать перерыв, во время которого можно провести короткую гимнастику, сменить позу, а также самостоятельно сделать массаж шейной и височной зон. Для того чтобы максимально безболезненно перенести все погодные сюрпризы старайтесь избегать сильных перенапряжений и стрессов. Также в это время не рекомендуется проводить силовые тренировки и ответственные мероприятия. При перепадах давления полезным будет посетить бассейн, где спокойная обстановка и целебное действие воды помогут забыть обо всех неурядицах.

 

Метеозависимым людям рекомендуется увеличить потребление воды и фруктовых соков. При перепадах артериального давления следует больше отдыхать в положении лёжа. Вернуть организму тонус при пониженном давлении поможет сладкий тёплый чай.   Очень важно в эти сложные дни вовремя заметить тревожные признаки, которые могут свидетельствовать о серьёзных заболеваниях:  —  неприятные ощущения в груди, отдающие в плечо, лопатку или пупочную область;  —  внезапная утрата чувствительности в нижних и верхних конечностях;  —  чувство онемения половины лица;  —  затруднённая речь;  —  неожиданный приступ тошноты;  —  расфокусировка зрения или мелькание перед глазами мушек;  —  проблемы с дыханием.  

 

Желаем Вам бодрости и хорошего самочувствия независимо от величины атмосферного давления!  

 

 

 

        

Как атмосферное давление влияет на артериальное давление человека

Влияние атмосферного давления на артериальное давление человека сопровождается комплексом негативных симптомов, которые проявляются не только у гипотоников или гипертоников, но и у здоровых людей.

Оптимальным значением давления, при котором человек не испытывает дискомфорта, считается показатель в 760 мм ртутного столба. Изменение в большую или меньшую сторону всего на 10 мм оказывает негативное влияние на самочувствие.

Перепады атмосферного давления оказывают на организм человека существенное влияние. Отклонения в сторону повышения или понижения нарушают нормальное функционирование некоторых систем и органов. Это становится причиной ухудшения общего самочувствия и вызывает необходимость обращаться за помощью к лекарственным препаратам. Подобная реакция организма известна как метеорологическая зависимость.

С особой остротой реагируют на перепады давления в атмосфере пациенты с заболеваниями сердца, сосудов и системы кровообращения. К особой категории относятся люди с высокой метеорологической чувствительностью.
Взаимосвязь соотношения давления ртутного столба и ухудшения самочувствия прослеживается при изменениях погоды, происходящих вследствие смещения одного атмосферного слоя другим – циклоном или антициклоном.

Влияние низких показателей
При пониженном атмосферном давлении, сопровождающемся большим количеством осадков и хмурой погодой, ухудшение состояния наблюдается у людей с низким артериальным показателем — гипотоников.
Они чутко реагируют на такое состояние окружающей среды. У них наблюдается падение АД, снижение сосудистого тонуса и обострение симптомов, характерных для гипотонии. Среди них:

• кислородное голодание;
• головокружение;
• слабость;
• мелькание «мушек» в глазах;
• тошнота.
У некоторых даже наблюдаются обмороки, потеря сознания. Подобные проявления нуждаются в срочной коррекции. Для оказания первой помощи используются средства, стабилизирующие артериальное давление.

Можно:
• принять таблетку Цитрамона, Фармадола;
• выпить чашку крепкого чая или кофе;
• принять 30-35 капель аптечной настойки Женьшеня, Лимонника, это оказывает благотворное влияние.
Также рекомендуется хорошо отдохнуть, даже вздремнуть. Гипертоникам низкие показатели давления в атмосферных слоях не доставляет дискомфорта. У них в такой ситуации редко наблюдается ухудшение самочувствия.
Как отражается на здоровье антициклон

Повышенное атмосферное давление сопровождается сухой безоблачной погодой. Более чувствительны к антициклону лица, страдающие гипертонией.

Ухудшение самочувствия приводит к появлению таких симптомов, как:

• резкое повышение давления;
• болевые ощущения и тяжесть в сердечной зоне;
• трудности с дыханием;
• частый пульс;
• шум в ушах;
• повышенная тревожность;
• слабость.
Эти симптомы могут свидетельствовать о серьезной опасности для здоровья пациента. Они указывают на состояние, характерное для гипертонического криза.
При высоком артериальном давлении, которое связано с метеоусловиями, рекомендуется принять препараты, понижающие АД, ранее рекомендованные лечащим врачом, и успокоительные средства.
Если такие меры не принесут облегчения, необходимо обратиться к врачу. Оставлять без внимания подобные симптомы не следует, так как они несут серьезную угрозу здоровью и жизни.

Реакция здоровых людей
Негативное влияние атмосферных колебаний ощущают не только лица, подверженные скачкам АД. Есть категория людей, реагирующих на скачки давления в слоях атмосферы, которые не страдают от гипотонии или гипертонии.

Причины метеорологической зависимости
Отсутствие отклонений АД от нормы (120/80) у здоровых людей не гарантирует хорошего состояния во время смены атмосферного давления. Бывает, что оно негативно сказывается на их самочувствии.
Адаптация к его изменениям у многих людей сопровождается появлением негативных признаков. Главной причиной такого явления становится предрасположенность к гиперчувствительности, называемой зависимостью от атмосферного давления.
Существенная роль в приспособлении организма к частой смене погодных условий принадлежит щитовидной железе. В качестве ответной реакции при повышенном давлении в атмосфере и гипертиреозе растет давление артериальное. Обратная связь прослеживается при гипотиреозе, АД понижается.
Отсюда следует вывод: нарушение функции щитовидной железы – существенный фактор проявления метеозависимости.

Кто в группе риска
Проявление реакции организма на погодные факторы свойственно многим категориям лиц:
1. Наиболее подвержены метеозависимости люди старше 40 лет.
2. Пациенты с ослабленным иммунитетом, нарушениями в деятельности нервной системы и щитовидной железы.
3. Эмоциональные натуры.
4. Люди, страдающие вегетативно-сосудистой дистонией (ВСД).
5. Отсутствие необходимого уровня физической активности приводит к ослаблению сосудистого тонуса и, как следствие, провоцирует плохое самочувствие при повышенных или пониженных атмосферных показателях.

Депрессивное состояние, неврозы и стрессы в значительной степени увеличивают риск проявления негативных симптомов на фоне изменения атмосферного фактора.
Не лучшим образом отражается на состоянии человека в период смены циклонов и антициклонов недостаток витаминов, неполноценное питание, лишенное необходимого количества важных микроэлементов при увлечении модными голодными диетами.

Как вылечить метеозависимость
Однозначно ответить на этот вопрос не представляется возможным. Процесс лечения достаточно сложный, а результат нестабильный. Это объясняется большим количеством причин, способных провоцировать высокую чувствительность к изменению атмосферного давления.

С целью облегчения остроты проявления симптомов используются следующие методы терапии

1. Регулярный прием в период межсезонья витаминных комплексов и препаратов, укрепляющих иммунную систему.
2. Гипо- и гипертонические проявления корректируются при помощи правильного подхода к питанию, физической нагрузки и полноценного отдыха.
3. Рекомендуется применение успокоительных средств. При серьезных отклонениях артериального давления, особенно в сторону повышенных значений, терапевт назначает препараты, снижающие его. Схема лечения в таком случае предусматривает постоянный прием лекарственных средств независимо от состояния пациента.
Универсальных препаратов от метеозависимости не существует. Лечение предусматривает индивидуальный подход в каждом конкретном случае.
Не следует пытаться справиться с проблемой самостоятельно. Такой подход позволит замаскировать симптомы, но не устранит причину метеочувствительности.

Атмосферное давление и наше самочувствие

01.02.2018 13:30

Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство.

В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футовм. Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли, после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления — барометр.

Итак, на 1 см² земной поверхности воздух оказывает давление, равное 1,033 кг. Такое давление на 1 см² испытывают все предметы, находящиеся на Земле, а также и человеческое тело. Если принять площадь поверхности тела человека в среднем равной около 15 000 см², то, очевидно, что она находится под давлением порядка 15 500 кг.

Почему же человек не испытывает никаких неудобств и не чувствует этой тяжести? А происходит это потому, что давление распределяется равномерно по всей поверхности тела и внешнее давление уравновешивается внутренним давлением воздуха, наполняющим все наши органы. Организм человека (да и не только он, а еще многих представителей фауны) приспособлен к атмосферному давлению, при нём развились все органы, и только при нём они могут нормально функционировать. При систематической и долгой тренировке человек может приспособиться и жить при пониженном давлении.

Атмосферное давление можно измерять в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.), а также в миллибарах (мб), но в настоящее время за единицу атмосферного давления в системе СИ принят Паскаль и гектоПаскаль (гПа). ГектоПаскаль численно равен миллибару (мб). Атмосферное давление равное 760 мм. рт. ст. = 1 013,25 гПа = 1 013,25 мбар. принято считать нормальным.

Но это вовсе не означает, что такая величина атмосферного давления является климатической нормой для всех регионов и в течение всего года.

Жителям Владивостока повезло: среднее атмосферное давление за год составляет около 761 мм. рт. ст., хотя и жители горной деревушки Ток-Джалунг в Тибете на высоте 4 919 м тоже не страдают, а атмосферное давление там при температуре 0˚С всего 413 мм. рт. ст.

Каждое утро в сводках погоды передаются данные об атмосферном давлении по Владивостоку и по просьбе радиослушателей не в гПа, а в мм. рт. ст. на уровне моря.

Почему атмосферное давление, измеренное на суше, чаще всего приводят к уровню моря?

Дело в том, что атмосферное давление убывает с высотой и довольно существенно. Так, на высоте 5 000 м оно уже примерно в два раза ниже. Поэтому для получения представления о реальном пространственном распределении атмосферного давления и для сравнимости его величины в различных местностях и на разных высотах, для составления синоптических карт и т.п., давление приводят к единому уровню, т.е. к уровню моря.

Измеренное на площадке метеостанции, расположенной на высоте 187 м над уровнем моря, атмосферное давление, в среднем на 16–18 мм. рт. ст. ниже, чем внизу на берегу моря.

На рисунке представлен годовой ход среднего месячного атмосферного давления по Владивостоку. Такой ход атмосферного давления (с зимним максимумом и летним минимумом) является типичным для континентальных районов, а по величине годовой амплитуды (около 12 мм. рт. ст.) может быть отнесен к переходному типу: от материкового к океаническому.

Для сравнения величина амплитуды в Красноярске и Новосибирске составляет 15–19 мм. рт. ст., а в Мурманске и Санкт-Петербурге всего 3,75 мм. рт. ст.

На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное (характерное) давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия, а происходит сбой чаще всего при резких непериодических колебаниях атмосферного давления, и, как правило, ≥2–3 мм. рт. ст. / 3 часа. В этих случаях даже у практически здоровых людей падает работоспособность, ощущается тяжесть в теле, появляется головная боль.

Повлиять на погоду мы не в состоянии, но помочь своему организму пережить этот тяжелый период совсем несложно.

Как пережить колебания атмосферного давления в течение дня?

При прогнозе значительного ухудшения погодных условий, то есть резких перепадов атмосферного давления, прежде всего следует не паниковать, успокоиться, максимально снизить физическую нагрузку. Для тех, у кого адаптационные реакции протекают довольно сложно, необходимо посоветоваться с врачом о назначении соответствующих лекарственных средств.

Специально для Примпогоды ведущий климатолог Примгидромета Э. А. Мендельсон


Понятие атмосферное давление

Вес воздуха обусловливает атмосферное давление (1 м3 воздуха весит 1,033 кг). На каждый метр земной поверхности воздух давит с силой 10033 кг. Это столб воздуха от уровня моря до верхних слоев атмосферы. Для сравнения: столб воды такого же диаметра имел бы высоту всего 10 м. Иначе говоря, собственная масса воздуха создает атмосферное давление, величина которого на единицу площади соответствует массе находящегося над нею воздушного столба. При этом уменьшение воздуха в этом столбе приводит к уменьшению (падению) давления, а увеличение воздуха — к увеличению (росту) давления. За нормальное атмосферное давление 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. На этой зависимости построен принцип измерения давления. Оно измеряется в миллиметрах (мм) ртутного столба (или в миллибарах (мб): 1 мб = 0,75 мм ртутного столба) и в гектопаскалях (гПа), когда 1 мм = = 1 гПа.

Давление атмосферы измеряется при помощи барометров. Существуют два типа барометров: ртутный и металлический (или анероид).

Ртутный чашечный барометр состоит из запаянной сверху стеклянной трубки, погруженной нижним открытым концом в металлическую чашку с ртутью. Столбик ртути в стеклянной трубке уравновешивает своим весом давление воздуха, действующего на ртуть в чашке. При изменении давления изменяется и высота ртутного столба. Эти изменения фиксируются наблюдателем по шкале, прикрепленной рядом со стеклянной трубкой барометра.

Металлический барометр, или анероид, состоит из герметически закрытой тонкостенной гофрированной металлической коробки, внутри которой воздух разрежен. При изменении давления стенки коробки колеблются и вдавливаются или выпячиваются. Эти колебания системой рычагов передаются стрелке, которая перемещается по шкале с делениями.

Для записи изменений давления применяются самопишущие барометры — барографы. Работа барографа основана на том, что колебания стенок анероидной коробки передаются перу, которое чертит линию на ленте вращающегося вокруг своей оси барабана.

Давление на земном шаре может изменяться в широких пределах. Так, максимальная величина атмосферного давления 815,85 мм рт.ст. (1087 мб) зарегистрирована зимой в Туруханске, минимальная — 641,3 мм рт.ст. (854 мб) — в урагане “Ненси” над Тихим океаном.

Давление изменяется с высотой. Принято считать средним значением атмосферного давления давление над уровнем моря — 1013 мб (760 мм рт.ст.). С увеличением высоты воздух становится все более разреженным и давление уменьшается. В нижнем слое тропосферы до высоты 10 м оно понижается на 1 мм рт.ст. на каждые 10 м, или на 1 мб (гПа) на каждые 8 м. На высоте 5 км оно уже меньше в два раза, 15 км — в 8 раз, 20 км — в 18 раз.

Атмосферное давление непрерывно меняется в связи с изменением температуры и перемещением воздуха. В течении суток оно повышается дважды (утром и вечером), дважды понижается (после полудня и после полуночи). В течении года на материках максимальное давление наблюдается зимой, когда воздух переохлажден и уплотнен а минимальное — летом.

Распределение атмосферного давления по земной поверхности носит хорошо выраженный зональный характер, что обусловлено неравномерным нагреванием земной поверхности, а следовательно, и изменением давления. Изменение давления объясняется перемещением воздуха. Оно высокое там, где воздуха становится больше, низкое там, откуда воздух уходит. Нагреваясь от поверхности, воздух устремляется вверх и давление на теплую поверхность понижается. Но на высоте воздух охлаждается, уплотняется и начинает опускаться на соседние холодные участки, где давление возрастает. Таким образом, нагревание и охлаждение воздуха от поверхности Земли сопровождается его перераспределением и изменением давления.

В экваториальных широтах температуры воздуха постоянно высокие, воздух, нагреваясь, поднимается и уходит в сторону тропических широт. Поэтому в экваториальной зоне давление постоянно пониженное. В тропических широтах в результате притока воздуха создается повышенное давление. Над постоянно холодной поверхностью полюсов (в Арктике и Антарктике) давление повышенное, его создает воздух, приходящий из умеренных широт. Вместе с тем в умеренных широтах отток воздуха формирует пояс пониженного давления. В результате на Земле формируются пояса пониженного (экваториальный и два умеренных) и повышенного (два тропических и два полярных) давления. В зависимости от сезона они несколько смещаются в сторону летнего полушария (вслед за Солнцем).

Полярные области высокого давления зимой расширяются, летом сокращаются, но существуют весь год. Пояса пониженного давления весь год сохраняются близ экватора и в умеренных широтах южного полушария. Иная картина в северном полушарии. Здесь зимой в умеренных широтах над материками давление сильно повышается и поле низкого давления как бы “разрывается”: оно сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Но над материками, где давление заметно повысилось, образуются так называемые зимние максимумы: Азиатский (Сибирский) и Северо-Американский (Канадский). Летом в умеренных широтах северного полушария поле пониженного давления восстанавливается. При этом обширная область пониженного давления формируется над Азией — Азиатский минимум.

В тропических широтах — поясе повышенного давления — материки всегда нагреваются сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Это обусловливает субтропические максимумы над океанами: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Индийский.

Иначе говоря, пояса повышенного и пониженного давления Земли, несмотря на крупномасштабные сезонные изменения своих показателей, являются довольно устойчивыми образованиями.

Эксперт рассказал, что может вызвать метеочувствительность — Общество

МОСКВА, 8 августа. /ТАСС/. Чувствительность человека к перепадам атмосферного давления обуславливается не только внешними факторами, но и паническим восприятием явления. В число людей, страдающих метеопатией, чаще всего входят пожилые люди и дети, сообщил ТАСС врач-кардиолог, доктор медицинских наук, профессор кафедры геронтологии и гериатрии Московского государственного медико-стоматологического университета (МГМСУ) Юрий Конев.

«Есть метеопаты, но это изменения не чисто физиологические, но еще и изменения в структуре психики. Метеопатия — это грань между физиологией и психологией. Больше паника играет роль, чем сам перепад давления», — сказал он.

По его словам, повышение атмосферного давления может быть опасно, для небольшой категории людей.

«Метеочувствительность проявляется наиболее часто у пожилых людей, у детей, когда регуляция еще не сформировалась, и у тех, у кого она уже начинает нарушаться, — пояснил врач. — Но крошечная доля людей в мире подвержена метеочувствительности, поэтому эта проблема часто бывает раздута».

Конев обратил внимание, что перепады давления в атмосфере являются не настолько значительными, чтобы проявилась большая реакция у организма. «Когда самолет поднимается на высоту 2,5 тыс. метров, давление падает больше, чем на треть. А здесь перепад давления — максимум процента 1,5-2 <…> Наш вестибулярный аппарат настроен на определенный уровень давления, но запас прочности у него чрезвычайно велик», — поделился он.

Врач отметил, что негативно сказываться на самочувствии может, например, процесс разгерметизации в самолете, во время которого давление может падать больше, чем в 2,5 раза и люди надевают кислородные маски: «Тогда метеочувствительными становятся все». С другой стороны, по его словам, при подводных погружениях перепад давления может произойти в 40 раз.

Кардиолог посоветовал метеочувствительным людям стараться проводить профилактику, посоветовавшись с врачом. «Соответствующие лекарства иногда нужно принимать постоянно, а иногда назначают лекарственный период», — добавил эксперт.

Симптомы

Как считает директор центра иммунокоррекции имени Хазамовой врач-терапевт Людмила Лапа, метеочувствительными можно назвать всех людей, страдающих гипертонией и гипотонией, также перепады давления оказывают влияние на тех, у кого есть проблемы с органами дыхания.

«Высокое давление всегда загущает кровь, кислорода не хватает, хочется сразу зевать. Но у таких пациентов и давление, и другие показатели могут быть хорошими, и плохое самочувствие связано не с внутренним состоянием, а с внешним воздействием — повышением атмосферного давления. Среди симптомов — желание поспать, ощущение слабости», — рассказала врач.

Терапевт пояснила, что при резком повышении атмосферного давления давление человека падает, а при понижении, наоборот — растет. «Влияет не само давление, а именно его перепады. Сначала резко низкое, потом высокое, организм не успевает адаптироваться. Мы рекомендуем, например, после перелета на самолете не выходить сразу на работу, а дать организму адаптироваться. Нужно минимум три дня», — считает Лапа.

По данным Гидрометцентра, до понедельника включительно москвичей ожидает повышенное атмосферное давление. В пятницу днем оно составит 756 мм рт. ст, в субботу — 753 мм рт. ст, в воскресенье — 750 мм рт. ст, в понедельник — 749 мм рт. ст. Нормой атмосферного давления для столицы является 748 мм рт. ст. При высоком атмосферном давлении врач-терапевт посоветовала пить крепкий сладкий чай: «Он будет тонизировать и определенно сможет улучшить самочувствие».

Не дави на меня: вся правда о метеозависимости

Подавляющее большинство работ в биометеорологии — оценки статистики посещений врача или опросы людей, мнения которых могут быть субъективны. В жизни так много факторов, которые могут сделать самочувствие хуже, и не факт, что погода — один из них. Чтобы доказать обратное, нужны клинические испытания с контрольной группой, но организовать их непросто. Легко ли поселить сотни человек с артритом или гипотонией на несколько дней в барокамеру, а другую сотню — в плацебо-барокамеру, в которой давление как снаружи? Увезти одну группу в горы, а группу контроля оставить у подножия, но окон не открывать? Кстати, вариант с искусственно настраиваемыми условиями ученые пробовали в небольшом эксперименте на 75 здоровых добровольцах. В результате удалось показать, что при пониженном давлении и повышенной влажности снижается… способность чувствовать запахи. Никаких угроз здоровью, правда, авторы статьи не нашли.

Сегодня мы узнаем о погоде из прогнозов, и гораздо легче испортить «слепой» эксперимент и внушить себе, что ваши субъективные ощущения изменились. Но если вы все-таки считаете, что метеочувствительны (и в тесте METEO-Q получили высокие баллы), то в ближайшие дни будьте внимательнее к своим хроническим проблемам. В группе риска окажутся страдающие от гипотонии или гипертонии, те, для кого характерны скачки давления, и другие люди с болезнями сердца и сосудов, ведь сокращение сердца и расширение и сужение сосудов напрямую влияют на давление. То же касается людей с болезнями органов дыхания. Поэтому многие врачи советовали таким людям не выходить на улицу. Однако дом — не скафандр с нагнетенным воздухом, где поддерживается нужное давление, даже когда вокруг космический вакуум. Прихоти земной атмосферы действуют и внутри зданий, поэтому просто оставаясь в помещении, вы не сильно исправите ситуацию. Но если ваше давление доставляет вам постоянные проблемы, лучше прислушаться к совету этих врачей — возможно, вы спасете себя от обморока в метро или электричке.

Волшебной таблетки от метеозависимости, увы, не существует: клинических испытаний, которые однозначно подтвердили бы, что вот сейчас у человека болели суставы или голова либо прыгало давление именно из-за погоды, а потом из-за лекарства это бы прошло, просто нет. Поэтому можно дать только общие советы, связанные с артериальным давлением. Пить кофе, алкогольные напитки, курить и переедать в такие дни не стоит. Может оказаться полезным пить больше воды, так как падение атмосферного давления может изменить вязкость крови и синовиальной жидкости, которая сглаживает трение в суставах. Избегайте сильных физических нагрузок, духоты и нервного перенапряжения, постарайтесь высыпаться. И не переживайте сильно — иначе запустите эффект ноцебо (это как плацебо, но наоборот), и само волнение станет причиной скачков давления или болей, которых вам хотелось избежать. Что касается наступающих магнитных бурь, на рубеже зимы и весны 2019 года синоптики предрекают возмущения в атмосфере категории G1 (самой низкой из пяти). Велик шанс, что такую бурю вы просто не заметили бы, если бы не смотрели новостей.

Пожалуй, часть читателей разочаруется: эти советы звучат как прописные истины. «Ага, вести здоровый образ жизни, и мне будет лучше, зачем я тогда это читаю», — возмутитесь вы. Но если все так просто, почему бы не следовать этим правилам для разнообразия? Здоровый организм, о котором заботятся, определенно менее чувствителен к погодным условиям, да и людям с хроническими болезнями такой подход поможет чувствовать себя лучше.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Атмосферное давление, его виды и единицы измерения

Определение атмосферного давления весьма просто — это давление атмосферы на объекты, что находятся в ней, и на поверхность планеты. Другими словами, атмосферное давление — это давление отдельно взятого столба воздуха, что находится сверху, с площадью 1 метр квадратный.

Измерение атмосферного давления

Единицами измерения давления являются паскали, бары и миллиметры ртутного столба. Последнее применяется в барометрах (специальных измерительных приборах) и очень понятно обычным людям, поскольку барометрами пользуются многие. Многие знают, что 760 мм ртутного столба является нормальным давлением (таково атмосферное давление на уровне моря, потому оно и принято за норму). Только стоит добавить, что нормальным оно считается при температуре 0 °C.

Другая популярная единица измерения, часто применяемая в физике — паскали. Значение в 101325 Па называется нормальным давлением и эквивалентно 760 мм ртутного столба.

Ну а последняя единица измерения — бары. 1 бар = 100000 Па. В таком случае нормальным считается давление в 1,01325 бар.

Для упрощения подсчётов, в химии используется понятие стандартное атмосферное давление. Оно почти равно нормальному — 100000 Па (100 кПа) или 1 бар.

Нормальное атмосферное давление

760 мм ртутного столба барометра при температуре 0 °C — это нормальное давление. Именно такие значения выдаёт прибор на уровне моря. Именно от этого значения обычно и отталкиваются, приняв его за стандарт.

Кто-то слышал выражение одна атмосфера или три атмосферы, к примеру? Так вот, атмосферой в данном случае называют нормальное давление (то, о котором мы говорили выше). А вот давление, равное трём атмосферам, уже никак нормальным не назовёшь, ведь оно в три раза превышает норму.

Влияние атмосферного давления на погоду

Благодаря колебаниям атмосферного давления можно делать выводы о том, какая погода ожидается в ближайшем будущем. Правда, подобные прогнозы не могут похвастаться абсолютной точностью, поскольку зависит погода от многих параметров. К тому же, для разных регионов Земли характерно разное давление, из-за чего точный прогноз затруднителен.

Однако, определить ожидаемую погоду по показателям давления может любой человек. Так, если давление опускается ниже нормы, следует ожидать пасмурную, дождливую погоду. А если атмосферное давление поднимается выше нормы, следует ожидать солнечную погоду. Всё просто, не правда ли?

Правда, стоит понимать, что зимой ситуация несколько иная. Понижение давления говорит о повышенной влажности (возможно, будет снег), ожидается потепление. А повышение давления сулит нам ясную погоду, из-за чего стоит ожидать похолодания.

NWS JetStream — давление воздуха

Количество молекул в
атмосфера уменьшается с высотой.

Атомы и молекулы, составляющие различные слои атмосферы, постоянно движутся в случайных направлениях. Несмотря на свой крошечный размер, когда они ударяются о поверхность, они оказывают на эту поверхность силу, которую мы наблюдаем как давление.

Каждая молекула слишком мала, чтобы ее можно было почувствовать, и она проявляет лишь крошечную силу. Однако, когда мы суммируем полные силы от большого количества молекул, которые ударяются о поверхность каждый момент, то общее наблюдаемое давление может быть значительным.

Давление воздуха можно увеличить (или уменьшить) одним из двух способов. Во-первых, простое добавление молекул в какой-либо конкретный контейнер повысит давление. Большее количество молекул в любом конкретном контейнере увеличит количество столкновений с границей контейнера, что наблюдается как увеличение давления.

Хорошим примером этого является добавление (или удаление) воздуха в автомобильной шине. При добавлении воздуха количество молекул увеличивается, а также увеличивается общее количество столкновений с внутренней границей шины.Увеличение числа столкновений заставляет давление в шине увеличиваться и увеличиваться в размерах.

Второй способ увеличения (или уменьшения) — добавление (или вычитание) тепла. Добавление тепла к любому конкретному контейнеру может передавать энергию молекулам воздуха. Таким образом, молекулы движутся с повышенной скоростью, ударяясь о границу контейнера с большей силой, и это наблюдается по увеличению давления.

Урок: Воздух: важный предмет

Поскольку молекулы движутся во всех направлениях, они могут даже оказывать давление воздуха вверх, когда врезаются в объект снизу.В атмосфере давление воздуха может действовать во всех направлениях.

На Международной космической станции поддерживается плотность воздуха, аналогичная плотности на поверхности Земли. Следовательно, давление воздуха на космической станции такое же, как и на земной поверхности (14,7 фунта на квадратный дюйм).

Урок обучения: неотложное участие

Обучающий урок: плывя по течению

Вернувшись на Землю, по мере увеличения высоты количество молекул уменьшается и, следовательно, плотность воздуха уменьшается, что означает уменьшение давления воздуха.Фактически, хотя атмосфера простирается более чем на 15 миль (24 км) вверх, половина молекул воздуха в атмосфере содержится в пределах первых 18 000 футов (5,6 км).

Из-за этого уменьшения давления с высотой очень трудно сравнивать давление воздуха на уровне земли в разных местах, особенно когда высота каждого участка разная. Поэтому, чтобы придать смысл значениям давления, наблюдаемым на каждой станции, мы преобразуем показания давления воздуха на станции в значение с общим знаменателем.

Общий знаменатель, который мы используем, — это высота над уровнем моря. На наблюдательных станциях по всему миру показания атмосферного давления, независимо от высоты станции наблюдения, преобразуются в значение, которое было бы , если бы этот прибор был расположен на уровне моря.

Двумя наиболее распространенными единицами измерения давления в США являются «Дюймы ртутного столба» и «Миллибары». Дюймы ртутного столба — это высота столба ртути, измеренная в сотых долях дюйма.Это то, что вы обычно слышите по радио NOAA Weather Radio или из вашего любимого источника погоды или новостей. На уровне моря стандартное атмосферное давление составляет 29,92 дюйма ртутного столба.

Миллибар происходит от первоначального названия давления «бар». Бар происходит от греческого «báros», что означает вес. Милбар составляет 1/1000 бара и примерно равен 1000 дин (одна дина — это сила, необходимая для ускорения объекта массой один грамм со скоростью один сантиметр в секунду в квадрате).Значения миллибар, используемые в метеорологии, находятся в диапазоне от 100 до 1050. На уровне моря стандартное давление воздуха в миллибарах составляет 1013,2. Карты погоды, показывающие давление на поверхности, нарисованы с использованием миллибаров.

Как температура влияет на высоту давления.

Хотя изменения обычно происходят слишком медленно, чтобы непосредственно наблюдать, давление воздуха почти всегда меняется. Это изменение давления вызвано изменениями плотности воздуха, а плотность воздуха связана с температурой.

Теплый воздух менее плотный, чем более холодный, потому что молекулы газа в теплом воздухе имеют большую скорость и находятся дальше друг от друга, чем в более холодном воздухе.Таким образом, хотя средняя высота уровня 500 миллибар составляет около 18 000 футов (5600 метров), фактическая высота в теплом воздухе будет выше, чем в холодном.

Обучающий урок: Crunch Time

Буквы H обозначают место наивысшего давления.
Буквы L представляют положение самого низкого давления. Буквы H обозначают место наивысшего давления.
Буквы L представляют положение самого низкого давления.

Самое основное изменение давления — это повышение и понижение дважды в день из-за нагрева от солнца.Каждый день около 4 часов утра. давление минимально и близко к пику около 10 утра / вечера. Величина суточного цикла максимальна около экватора, уменьшаясь к полюсам.

Помимо суточных колебаний, наблюдаются более значительные изменения давления в результате миграции погодных систем. Эти погодные системы обозначаются синими буквами H и красными буквами L на погодных картах.

Обучающий урок: Измерение давления: «Мокрый» барометр

Снижение давления воздуха по мере увеличения высоты.

Как изменения погоды связаны с изменениями давления?
Со своего выгодного положения в Англии в 1848 году преподобный доктор Брюэр написал в своем «Руководстве по научному познанию знакомых вещей » следующее о связи давления с погодой:

FALL барометра (уменьшение давления)

  • В очень жаркую погоду падение барометра означает гром. В противном случае внезапное падение барометра означает сильный ветер.
  • В морозную погоду падение барометра означает оттепель.
  • Если дождливая погода случится вскоре после падения барометра, не стоит ожидать этого.
  • В сырую погоду, если барометр упадет, следует ожидать сильной влаги.
  • В хорошую погоду, если барометр сильно падает и остается низким, через несколько дней ожидается сильная влажность и, возможно, ветер.
  • Барометр опускается ниже всего из-за ветра и дождя вместе; рядом с этим ветром (кроме восточного или северо-восточного ветра).

RISE барометра (повышение давления)

  • Зимой подъем барометра предвещает морозы.
  • В морозную погоду подъем барометра предвещает снег.
  • Если хорошая погода наступит вскоре после подъема барометра, не ждите этого.
  • В сырую погоду, если ртуть поднимается высоко и остается таковой, ожидайте продолжения хорошей погоды через день или два.
  • В сырую погоду, если ртуть внезапно поднимется очень высоко, хорошая погода продлится недолго.
  • Барометр поднимается выше всех при северном и восточном ветрах; для всех остальных ветров он тонет.

Барометр НЕУСТАНОВЛЕННЫЙ (неустановившееся давление)

  • Если движение ртути будет нарушено, ожидайте неустойчивую погоду.
  • Если он стоит на «БОЛЬШОМ ДОЖДЕ» и повышается до «ИЗМЕНЯЕМЫЙ», ожидайте непродолжительной погоды.
  • Если он стоит на «ЯВНОМ» и падает на «ИЗМЕНЯЕМЫЙ», ожидайте ненастную погоду.
  • Движение вверх указывает на приближение хорошей погоды; его движение вниз указывает на приближение непогоды.

Эти наблюдения давления справедливы и для многих других мест, но не для всех. Штормы, происходящие в Англии, расположенной недалеко от конца Гольфстрима, вызывают большие перепады давления. В Соединенных Штатах самые большие изменения давления, связанные со штормами, обычно происходят на Аляске и в северной половине континентальной части США. В тропиках, за исключением тропических циклонов, ежедневные изменения давления очень незначительны, и ни одно из правил не применяется. .

Урок: Измерение давления II: «Сухой» барометр

Быстрые факты

Научная единица давления — Паскаль (Па), названная в честь Блеза Паскаля (1623–1662).Один паскаль равен 0,01 миллибар или 0,00001 бар. В метеорологии миллибар используется для измерения атмосферного давления с 1929 года.

Когда в 1960-х годах произошел переход к научным единицам измерения, многие метеорологи предпочли продолжать использовать те величины, к которым они привыкли, и использовали префикс «гекто» (h), означающий 100.

Таким образом, 1 гектопаскаль (гПа) равен 100 Па, что соответствует 1 миллибару. 100000 Па равняется 1000 гПа, что равно 1000 миллибар.

Конечный результат: хотя единицы, которые мы используем в метеорологии, могут быть разными, их числовое значение остается прежним.Например, стандартное давление на уровне моря составляет 1013,25 мбар и 1013,25 гПа.

Атмосферное давление: определение и факты

В книгах по метеорологии атмосфера Земли часто описывается как огромный воздушный океан, в котором мы все живем. На диаграммах наша родная планета изображена как окруженная огромным атмосферным морем высотой в несколько сотен миль, разделенным на несколько различных слоев. И все же та часть нашей атмосферы, которая поддерживает всю жизнь, о которой мы знаем, на самом деле чрезвычайно тонкая и простирается вверх только до 18000 футов — чуть более 3 миль.А та часть нашей атмосферы, которую можно измерить с некоторой степенью точности, составляет около 25 миль (40 километров). Кроме того, дать точный ответ относительно того, где в конечном итоге заканчивается атмосфера, практически невозможно; где-то между 200 и 300 милями появляется неопределенная область, где воздух постепенно разрежается и в конечном итоге растворяется в космическом вакууме.

Так что слой воздуха, окружающий нашу атмосферу, в конце концов, не такой уж и большой. Как красноречиво выразился покойный Эрик Слоан, популярный специалист по погоде: «Земля не висит в воздушном море — она ​​висит в космическом море, и на ее поверхности есть чрезвычайно тонкий слой газа.

И этот газ — наша атмосфера.

Воздух имеет вес

Если человек поднимется на высокую гору, например Мауна-Кеа на Большом острове Гавайи, где вершина достигает 13 796 футов (4206 метров), высока вероятность заражения высотной болезнью (гипоксией). Перед восхождением на вершину посетители должны остановиться в Информационном центре, расположенном на высоте 9 200 футов (2 804 м), где им говорят акклиматизироваться к высоте, прежде чем идти дальше на гору.«Ну, конечно, — можете сказать вы, — в конце концов, количество доступного кислорода на такой большой высоте значительно меньше по сравнению с тем, что присутствует на уровне моря».

Но, делая такое заявление, вы ошиблись бы !

Фактически, 21 процент атмосферы Земли состоит из живительного кислорода (78 процентов состоит из азота, а оставшийся 1 процент — из ряда других газов). И доля этого 21 процента практически одинакова как на уровне моря, так и на высокогорье.

Большая разница не в количестве присутствующего кислорода, а скорее в плотности и давлении .

Эта часто используемая аналогия сравнения воздуха с водой («океан воздуха») хороша, поскольку все мы буквально плывем по воздуху. А теперь представьте себе это: высокое пластиковое ведро до краев заполнено водой. Теперь возьмите ледоруб и проделайте отверстие в верхней части ведра. Вода будет медленно стекать. Теперь возьмите кирку и проделайте еще одну дыру около дна ведра.Что просходит? Там вода будет стремительно брызгать резким потоком. Причина в разнице давления. Давление, которое оказывает вес воды внизу у дна ведра, больше, чем вверх у вершины, поэтому вода «выжимается» из отверстия внизу.

Точно так же давление всего воздуха над нашими головами — это сила, которая выталкивает воздух в наши легкие и выжимает из него кислород в кровоток. Как только это давление снижается (например, когда мы поднимаемся на высокую гору), в легкие поступает меньше воздуха, следовательно, меньше кислорода достигает нашего кровотока, что приводит к гипоксии; опять же, не из-за уменьшения количества доступного кислорода, а из-за уменьшения атмосферного давления.

Максимумы и минимумы

Итак, как атмосферное давление соотносится с суточными погодными условиями? Несомненно, вы видели прогнозы погоды, представленные по телевидению; встроенный в камеру метеоролог, относящийся к системам высокого и низкого давления. Что это вообще такое?

Короче говоря, каждый день солнечное тепло меняется по всей Земле. Из-за неравномерного солнечного нагрева температура меняется по всему земному шару; воздух на экваторе намного теплее, чем на полюсах.Таким образом, теплый легкий воздух поднимается и распространяется к полюсам, а более холодный и тяжелый воздух опускается к экватору.

Но мы живем на вращающейся планете, поэтому эта простая картина ветра искажена до такой степени, что воздух искажен вправо от своего направления движения в Северном полушарии и влево в Южном полушарии. Сегодня мы знаем этот эффект как силу Кориолиса, и как прямое следствие этого возникают сильные спирали ветра, которые мы знаем как системы высокого и низкого давления.

В Северном полушарии воздух в областях с низким давлением движется по спирали против часовой стрелки и внутрь — например, ураганы — это механизмы Кориолиса, циркулирующие воздух против часовой стрелки. Напротив, в системах высокого давления воздух движется по спирали по часовой стрелке и наружу от центра. В Южном полушарии направление спирали воздуха противоположное.

Итак, почему мы обычно связываем высокое давление с хорошей погодой, а низкое давление — с неустойчивой погодой?

Системы высокого давления — это «купола плотности», которые давят вниз, в то время как системы низкого давления сродни «атмосферным долинам», где плотность воздуха меньше.Поскольку холодный воздух имеет меньшую способность удерживать водяной пар, чем теплый воздух, облака и осадки вызываются охлаждением воздуха.

Значит, при увеличении давления воздуха температура повышается; под этими куполами высокого давления воздух имеет тенденцию опускаться (так называемое «проседание») на более низкие уровни атмосферы, где температуры выше и могут удерживать больше водяного пара. Любые капли, которые могут привести к образованию облаков, будут испаряться. Конечным результатом обычно становится более чистая и сухая среда.

И наоборот, если мы уменьшаем давление воздуха, воздух имеет тенденцию подниматься на более высокие уровни атмосферы, где температуры ниже. По мере того, как способность удерживать водяной пар уменьшается, пар быстро конденсируется, и облака (которые состоят из бесчисленных миллиардов крошечных капель воды или, на очень больших высотах, кристаллов льда) будут развиваться, и в конечном итоге выпадут осадки. Конечно, мы не могли прогнозировать зоны высокого и низкого давления без использования какого-либо устройства для измерения атмосферного давления.

Введите барометр

Атмосферное давление — это сила, действующая на единицу площади под действием веса атмосферы. Чтобы измерить этот вес, метеорологи используют барометр. Именно Евангелиста Торричелли, итальянский физик и математик, доказал в 1643 году, что он может сопоставить атмосферу со столбом ртути. Он фактически измерил давление, переведя его непосредственно в вес. Прибор, сконструированный Торричелли, был самым первым барометром. Открытый конец стеклянной трубки помещают в открытую емкость с ртутью.Атмосферное давление заставляет ртуть подниматься по трубке. На уровне моря столб ртути поднимется (в среднем) на высоту 29,92 дюйма или 760 миллиметров.

Почему бы не использовать воду вместо ртути? Причина в том, что на уровне моря высота водяного столба составляет около 34 футов! С другой стороны, ртуть в 14 раз плотнее воды и является самым тяжелым веществом, которое остается жидким при обычных температурах. Это позволяет прибору иметь более управляемый размер.

Как НЕ использовать барометр

Прямо сейчас у вас может быть барометр, висящий на стене вашего дома или офиса, но, скорее всего, это не трубка с ртутью, а циферблат со стрелкой, указывающей на текущее барометрическое давление. чтение давления. Такой прибор называется барометром-анероидом, который состоит из частично вакуумированной металлической ячейки, которая расширяется и сжимается при изменении давления, и прикреплен к механизму сцепления, который приводит в движение индикатор (стрелка) по шкале, градуированной в единицах давления, либо в дюймах. или миллибар.

Обычно на шкале индикатора вы также видите такие слова, как «Солнечный», «Сухой», «Неустойчивый» и «Бурный». Предположительно, когда стрелка указывает на эти слова, это должно указывать на ожидаемую погоду впереди. «Солнечный», например, обычно встречается в диапазоне высокого барометрического давления — 30,2 или 30,3 дюйма. «Бурный», с другой стороны, можно найти в диапазоне низкого барометрического давления — 29,2 или ниже, а иногда даже ниже 29 дюймов.

Все это могло бы показаться логичным, но все это довольно упрощенно.Например, могут быть моменты, когда стрелка будет указывать на «Солнечно», а небо вместо этого будет полностью затянуто облаками. А в других случаях стрелка будет указывать на «бурно», и все же вы можете увидеть солнечный свет, смешанный с голубым небом и быстро движущимися пухлыми облаками.

Как правильно пользоваться барометром

Поэтому наряду с черной стрелкой индикатора стоит обратить внимание на еще одну стрелку (обычно золотую), которую можно вручную настроить на любую часть циферблата.Когда вы проверяете свой барометр, сначала слегка постучите по передней части барометра, чтобы устранить любое внутреннее трение, а затем совместите золотую стрелку с черной. Затем проверьте несколько часов спустя, чтобы увидеть, как черная стрелка изменилась относительно золотой. Давление растет или падает? Если он падает, происходит ли это быстро (возможно, падает на несколько десятых дюйма)? Если так, то, возможно, приближается шторм. Если шторм только что прошел, и небо прояснилось, барометр все еще может показывать «штормовую» погоду, но если бы вы установили золотую стрелку несколько часов назад, вы почти наверняка увидели бы, что давление сейчас быстро растет, что предполагает что — несмотря на признаки шторма — приближается ясная погода.

И ваш прогноз можно еще больше улучшить, объединив ваши записи об изменении атмосферного давления с изменением направления ветра. Как мы уже узнали, воздух циркулирует по часовой стрелке вокруг систем высокого давления и против часовой стрелки вокруг систем низкого давления. Поэтому, если вы видите тенденцию к повышению давления и северо-западному ветру, вы можете ожидать, что в целом наступит хорошая погода, в отличие от падающего барометра и восточного или северо-восточного ветра, которые в конечном итоге могут привести к облакам и осадкам.

Максимумы и минимумы давления воздуха

Воздух у поверхности течет вниз и прочь в системе высокого давления (слева), а воздух течет вверх и вместе в системе низкого давления (справа).
Кредит: NESTA

Стоя на земле и глядя вверх, вы смотрите сквозь атмосферу. Может показаться, что там ничего нет, особенно если на небе нет облаков. Но чего вы не видите, так это воздуха — его много. Мы живем на дне атмосферы, и вес всего воздуха над нами называется давлением воздуха.На каждый квадратный дюйм поверхности Земли приходится 14,7 фунта воздуха. Это означает, что воздух оказывает давление на поверхность Земли в 14,7 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм). Высоко в атмосфере давление воздуха падает. Чем меньше молекул воздуха наверху, тем меньше давление из-за веса воздуха наверху.

Давление меняется изо дня в день на поверхности Земли — в нижней части атмосферы. Отчасти это связано с тем, что Земля неодинаково нагревается Солнцем. В областях, где воздух нагревается, часто бывает более низкое давление, потому что теплый воздух поднимается вверх.Эти области называются системами низкого давления. Места, где высокое давление воздуха, называются системами высокого давления.

Система низкого давления имеет более низкое давление в центре, чем в областях вокруг нее. Ветры дуют в сторону низкого давления, и воздух поднимается вверх в атмосфере, где они встречаются. Когда воздух поднимается, водяной пар внутри него конденсируется, образуя облака и часто осадки. Из-за вращения Земли и эффекта Кориолиса ветры системы низкого давления вращаются против часовой стрелки к северу от экватора и по часовой стрелке к югу от экватора.Это называется циклоническим потоком. На погодных картах система низкого давления обозначена красным знаком L.

Система высокого давления имеет более высокое давление в центре, чем в областях вокруг нее. Ветры дуют от высокого давления. Закручиваясь в противоположном направлении от системы низкого давления, ветры системы высокого давления вращаются по часовой стрелке к северу от экватора и против часовой стрелки к югу от экватора. Это называется антициклоническим потоком. Воздух из более высоких слоев атмосферы опускается вниз, чтобы заполнить оставшееся пространство, когда воздух выдувается наружу.На погодной карте вы можете заметить синюю букву H, обозначающую расположение системы высокого давления.

Как узнать давление? Как мы узнаем, как он меняется с течением времени? Сегодня электронные датчики на метеостанциях измеряют давление воздуха. Эти датчики могут непрерывно измерять давление с течением времени. Раньше использовались барометры, которые измеряли, сколько воздуха давит на жидкость, такую ​​как ртуть. Исторически давление воздуха измерялось как «дюймы ртутного столба».«Сегодня метеорологи используют миллибары (мб) для описания атмосферного давления.

Давление воздуха зависит от температуры и плотности.

Когда вы надуваете воздушный шар, молекулы воздуха внутри воздушного шара упаковываются вместе более плотно, чем молекулы воздуха вне воздушного шара. Это означает, что внутри воздушного шара высокая плотность воздуха. Когда плотность воздуха высока, давление воздуха высокое. Давление воздуха давит на воздушный шар изнутри, заставляя его надуть. Если нагреть воздушный шар, давление воздуха станет еще выше.

Давление воздуха зависит от температуры воздуха и плотности молекул воздуха.

Атмосферные ученые используют математические уравнения, чтобы описать, как давление, температура, плотность и объем связаны друг с другом. Они называют эти уравнения законом идеального газа . В этих уравнениях температура измеряется в Кельвинах.

Это уравнение помогает нам объяснить, как работает погода, например, что происходит в атмосфере, создавая теплые и холодные фронты и штормы, такие как грозы.Например, если давление воздуха увеличивается, температура должна увеличиваться. Если давление воздуха уменьшается, температура понижается. Это также объясняет, почему воздух становится холоднее на больших высотах, где давление ниже.

Что происходит при повышении атмосферного давления?

Метеорологи, к которым вы обращаетесь по телевидению и в местной газете, используют различные измерения, чтобы описать текущую погоду и предсказать условия, которые вы увидите завтра. Некоторые из этих измерений хорошо известны, например, температура и скорость ветра.Другие могут немного сбить с толку непрофессионала, но не менее важны для прогнозирования. Показательный пример? Атмосферное давление — тенденция, по которой метеорологи прогнозируют погоду в будущем.

Измерение атмосферного давления

Атмосферное давление — это просто вес атмосферы над Землей. Его также называют барометрическим давлением, потому что для его измерения используется инструмент, называемый барометром. Многие прогнозы погоды указывают атмосферное давление в дюймах или миллиметрах ртутного столба; «нормальное» или стандартное барометрическое давление на уровне моря составляет 760 миллиметров ртутного столба.Метеорологи, однако, обычно используют единицы, называемые миллибарами, для определения атмосферного давления, при этом стандарт уровня моря составляет около 1013 миллибар.

Атмосферное давление уменьшается с высотой, поэтому для точного сравнения барометрического давления для областей на разных высотах метеоролог использует формулу для корректировки измерений до соответствующих показаний на уровне моря.

Высокое давление

Высокое давление возникает, когда широкий столб воздуха в атмосфере опускается к поверхности.Это очень медленное движение вниз увеличивает атмосферное давление под падающим воздухом, в результате чего давление становится выше, чем в соседних областях, где воздух не опускается. По мере опускания воздух нагревается и сжимается, что уменьшает или предотвращает образование облаков. Из-за этого эффекта в местах с высоким давлением часто создается ясная и сухая погода.

Низкое давление

Зоны низкого давления возникают, когда масса воздуха поднимается, например, когда земля нагревается солнцем, нагревается находящийся над поверхностью воздух и заставляет его подниматься за счет конвекции.Когда воздух поднимается выше в атмосфере, он расширяется из-за снижения давления окружающей среды и охлаждается. Более холодный воздух может содержать меньше водяного пара, чем более теплый воздух, поэтому, как только воздушный пакет в ячейке низкого давления достигает определенной высоты и, таким образом, остывает до определенной температуры, его водяной пар имеет тенденцию конденсироваться в облака, что может привести к осадкам и ненастной погоде.

Изменение давления

Зоны низкого и высокого давления перемещаются по поверхности Земли. Эти мобильные камеры давления создают большую часть непогоды, с которой мы сталкиваемся.Изменения атмосферного давления часто, но не всегда, предсказывают погоду в ближайшие дни. Падение давления говорит о том, что вам движется зона низкого давления с сырой и ненастной погодой. Повышение атмосферного давления часто, хотя и не всегда, является признаком того, что погода скоро прояснится и станет ясной и солнечной.

Измерения как повышающегося, так и понижающегося атмосферного давления являются лишь одним из свидетельств предстоящей погоды. Метеорологи оценивают изменения атмосферного давления наряду со многими другими факторами, чтобы уточнить свои прогнозы.

Давление воздуха и его влияние на погоду

Важной характеристикой атмосферы Земли является ее атмосферное давление, которое определяет характер ветра и погоды по всему земному шару. Гравитация воздействует на атмосферу планеты точно так же, как удерживает нас привязанными к ее поверхности. Эта гравитационная сила заставляет атмосферу давить на все, что она окружает, при этом давление растет и падает по мере вращения Земли.

Что такое давление воздуха?

По определению, атмосферное давление или давление воздуха — это сила, действующая на единицу площади на поверхность Земли за счет веса воздуха над поверхностью.Сила, создаваемая воздушной массой, создается молекулами, составляющими ее, и их размером, движением и количеством, присутствующими в воздухе. Эти факторы важны, потому что они определяют температуру и плотность воздуха и, следовательно, его давление.

Количество молекул воздуха над поверхностью определяет давление воздуха. По мере увеличения количества молекул они оказывают большее давление на поверхность, и общее атмосферное давление увеличивается. Напротив, если количество молекул уменьшается, уменьшается и давление воздуха.

Как это измерить?

Давление воздуха измеряется ртутными или анероидными барометрами. Ртутные барометры измеряют высоту ртутного столба в вертикальной стеклянной трубке. При изменении давления воздуха высота ртутного столба тоже меняется, как у термометра. Метеорологи измеряют давление воздуха в единицах, называемых атмосферой (атм). Одна атмосфера равна 1013 миллибар (МБ) на уровне моря, что соответствует 760 миллиметрам ртути при измерении с помощью ртутного барометра.

Барометр-анероид использует змеевик с трубкой, из которой удалена большая часть воздуха. Затем змеевик изгибается внутрь при повышении давления и выгибается при падении давления. Барометры-анероиды используют те же единицы измерения и дают те же показания, что и ртутные барометры, но не содержат никаких элементов.

Однако давление воздуха на всей планете неоднородно. Нормальный диапазон атмосферного давления Земли составляет от 970 МБ до 1050 МБ. Эти различия являются результатом систем низкого и высокого давления воздуха, которые вызваны неравномерным нагревом поверхности Земли и силой градиента давления.

Самое высокое барометрическое давление за всю историю наблюдений составило 1 083,8 МБ (с поправкой на уровень моря), измеренное в Агате, Сибирь, 31 декабря 1968 года. Самое низкое давление, когда-либо измеренное, составило 870 МБ, когда в октябре оконечность тайфуна обрушилась на западную часть Тихого океана 12, 1979.

Системы низкого давления

Система низкого давления, также называемая депрессией, — это область, в которой атмосферное давление ниже, чем в окружающей ее области. Минимумы обычно связаны с сильным ветром, теплым воздухом и атмосферным подъемом.В этих условиях минимумы обычно вызывают облака, осадки и другие неспокойные погодные условия, такие как тропические штормы и циклоны.

В областях, склонных к низкому давлению, не наблюдается экстремальных суточных (дневных и ночных) или экстремальных сезонных температур, поскольку облака, присутствующие над такими областями, отражают поступающую солнечную радиацию обратно в атмосферу. В результате они не могут так сильно согреться днем ​​(или летом), а ночью действуют как одеяло, удерживая тепло внизу.

Системы высокого давления

Система высокого давления, иногда называемая антициклоном, — это область, в которой атмосферное давление выше, чем в окружающей области.Эти системы движутся по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии из-за эффекта Кориолиса.

Области с высоким давлением обычно возникают из-за явления, называемого проседанием, что означает, что по мере охлаждения воздуха в верхних слоях он становится более плотным и движется к земле. Давление здесь увеличивается, потому что больше воздуха заполняет пространство, оставшееся от нижнего. При погружении также испаряется большая часть водяного пара из атмосферы, поэтому системы высокого давления обычно ассоциируются с чистым небом и безветренной погодой.

В отличие от областей с низким давлением, отсутствие облаков означает, что в областях, подверженных высокому давлению, наблюдаются экстремальные дневные и сезонные температуры, поскольку нет облаков, которые блокировали бы приходящую солнечную радиацию или улавливали выходящую длинноволновую радиацию в ночное время.

Атмосферные области

По всему земному шару есть несколько регионов, где давление воздуха очень стабильно. Это может привести к чрезвычайно предсказуемым погодным условиям в таких регионах, как тропики или полюса.

  • Экваториальная впадина низкого давления: Эта область находится в экваториальной области Земли (от 0 до 10 градусов северной и южной широты) и состоит из теплого, светлого, восходящего и сходящегося воздуха. Поскольку сходящийся воздух влажный и полный избытка энергии, он расширяется и охлаждается по мере подъема, создавая облака и проливные дожди, которые видны повсюду. Эта впадина зоны низкого давления также образует зону межтропической конвергенции (ITCZ) и пассаты.
  • Субтропические камеры высокого давления: Расположенная на 30 градусах северной / южной широты, это зона горячего сухого воздуха, который образуется по мере того, как теплый воздух, спускающийся из тропиков, становится более горячим.Поскольку горячий воздух может удерживать больше водяного пара, он относительно сухой. Сильный дождь вдоль экватора также удаляет большую часть лишней влаги. Доминирующие ветры субтропического максимума называются западными.
  • Субполярные ячейки низкого давления: Эта область находится на 60 градусах северной / южной широты и отличается прохладной влажной погодой. Субполярный минимум вызван встречей холодных воздушных масс из более высоких широт и более теплых воздушных масс из более низких широт. . В северном полушарии их встреча образует полярный фронт, который вызывает циклонические штормы низкого давления, вызывающие осадки на северо-западе Тихого океана и большей части Европы.В южном полушарии вдоль этих фронтов развиваются сильные штормы, вызывающие сильные ветры и снегопады в Антарктиде.
  • Полярные ячейки высокого давления: Они расположены под углом 90 градусов север / юг, очень холодные и сухие. В этих системах ветры удаляются от полюсов в виде антициклона, который опускается и расходится, образуя полярные восточные ветры. . Однако они слабые, потому что на полюсах мало энергии, чтобы сделать системы прочными. Однако антарктический максимум сильнее, потому что он может формироваться над холодной сушей, а не над более теплым морем.

Изучая эти максимумы и минимумы, ученые лучше понимают закономерности циркуляции Земли и предсказывают погоду для использования в повседневной жизни, навигации, судоходстве и другой важной деятельности, что делает атмосферное давление важным компонентом метеорологии и других наук об атмосфере.

Дополнительные ссылки

  • «Атмосферное давление». Национальное географическое общество ,
  • «Погодные системы и модели.” Погодные системы и модели | Национальное управление океанических и атмосферных исследований ,

ГЛАВА 2. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Отвечать. Тропосфера содержит всю массу атмосферы, за исключением части P (тропопауза) / P (поверхность), которая находится выше тропопаузы. Из Рисунок 2-2 мы читаем P (тропопауза) = 100 гПа, P (поверхность) = 1000 гПа. Таким образом, доля Ftrop от общей массы атмосферы в тропосфере составляет

. На тропосферу приходится 90% общей массы атмосферы на 30 ° с.ш. (85% в глобальном масштабе).

Доля Fstrat от общей массы атмосферы в стратосфере выражается долей над тропопаузой, P (тропопауза) / P (поверхность), за вычетом доли над стратопаузой, P (стратопауза) / P (поверхность). Из Рисунок 2-2 мы читаем P (стратопауза) = 0,9 гПа, так что

Таким образом, стратосфера содержит почти всю массу атмосферы над тропосферой. Мезосфера содержит всего около 0,1% общей массы атмосферы.

2,4 БАРОМЕТРИЧЕСКИЙ ЗАКОН

Мы рассмотрим факторы, контролирующие вертикальный профиль температуры атмосферы в главах 4 и 7.Здесь мы сосредоточимся на объяснении вертикального профиля давления. Рассмотрим элементарный слой атмосферы (толщина dz, горизонтальная область A) на высоте z:

.

Рисунок 2-3 Вертикальные силы, действующие на элементарный слой атмосферы

Атмосфера оказывает восходящую силу давления P (z) A на нижнюю часть плиты и направленную вниз силу давления P (z + dz) A на верхнюю часть плиты; чистая сила (P (z) -P (z + dz)) A называется сила градиента давления.Поскольку P (z)> P (z + dz), сила градиента давления направлена ​​вверх. Чтобы плита находилась в равновесии, ее вес должен уравновешивать силу градиента давления:

(2.3)

Переставляем урожайность

(2,4)

Левая часть по определению равна dP / dz. Следовательно,

(2,5)

Теперь, исходя из закона идеального газа,

(2.6)

где Ma — молекулярная масса воздуха, T — температура. Подстановка (2,6) в (2,5) урожайность:

(2,7)

Теперь сделаем упрощающее предположение, что T постоянна с высотой; как показано в Рисунок 2-2 , T изменяется только на 20% ниже 80 км. Затем мы интегрируем (2,7) чтобы получить

(2,8)

что эквивалентно

(2.9)

Уравнение (2,9) называется барометрический закон. Удобно определить шкала высоты H для атмосферы:

(2.10)

приводя к компактной форме Барометрического закона:

(2.11)

Для средней температуры атмосферы T = 250 K масштаб высоты H = 7,4 км. Барометрический закон объясняет наблюдаемую экспоненциальную зависимость P от z в Рисунок 2-2 ; из уравнения (2.11) , график зависимости z от ln P дает прямую линию с наклоном -H (проверьте, что наклон в Рисунок 2-2 действительно близко к -7,4 км). Небольшие колебания наклона Рисунок 2-2 вызваны колебаниями температуры с высотой, которыми мы пренебрегли в нашем выводе.

Аналогично можно сформулировать вертикальную зависимость плотности воздуха. Из (2,6) , ra и P связаны линейно, если T предполагается постоянным, так что

(2.12)

Аналогичное уравнение применяется к плотности воздуха na. Для каждого подъема высоты H давление и плотность воздуха падают в е = 2,7 раза; таким образом, H обеспечивает удобную меру толщины атмосферы.

При расчете высоты шкалы от (2.10) мы предположили, что воздух ведет себя как однородный газ с молекулярной массой Ma = 29 г / моль. Закон Дальтона гласит, что каждый компонент воздушной смеси должен вести себя так, как если бы он был один в атмосфере.Тогда можно было бы ожидать, что разные компоненты будут иметь разные шкала высоты определяется их молекулярной массой. В частности, учитывая разницу в молекулярной массе между N2 и O2, можно было бы ожидать, что соотношение смешивания O2 будет уменьшаться с высотой. Однако, гравитационное разделение воздушной смеси происходит за счет молекулярная диффузия, которая значительно медленнее турбулентного вертикального перемешивания воздуха на высотах ниже 100 км проблема 4. 9 ). Таким образом, турбулентное перемешивание поддерживает однородную нижнюю атмосферу.Только на высоте более 100 км начинает происходить значительное гравитационное разделение газов, при этом более легкие газы обогащаются на больших высотах. Во время дебатов о вредном воздействии хлорфторуглеродов (ХФУ) на стратосферный озон некоторые не очень уважаемые ученые утверждали, что ХФУ не могут достичь стратосферы из-за их высокого молекулярного веса и, следовательно, низкого масштаба. В действительности турбулентное перемешивание воздуха гарантирует, что соотношения смешивания ХФУ в воздухе, поступающем в стратосферу, по существу такие же, как и в приземном воздухе.

Atmo336 — осень 2002 г.

Atmo336 — осень 2002 г.

Влияние изменений давления и плотности воздуха на тело человека

Люди могут выжить на высоте около 20 000 футов (3,8 мили) над уровнем моря. На высоте более 20000 футов человеческое тело начинает страдать от состояния, называемого гипоксия , при которой мозг не получает достаточно кислорода для долгосрочное выживание. Проблема в том, что на высоте более 20 000 футов плотность воздуха слишком низко.Хотя воздух на высоте 20000 футов все еще содержит около 21% кислорода, но количество молекул воздуха на единицу объема слишком мало. Чтобы понять, почему это проблема, вам нужно подумать о том, как работает дыхание.

Непосредственно перед вдохом давление воздуха в легких равняется атмосферному. давление воздуха снаружи. Когда вы делаете вдох, мышцы работают чтобы расширить легкие (увеличить объем легких). Увеличение объем контейнера с воздухом вызовет давление воздуха внутри контейнера уменьшаться (уменьшается скорость столкновения молекул воздуха с контейнером).С более низким давлением воздуха в легких по сравнению с наружным воздухом врывается в ваши легкие, пока давление воздуха в легких не сравняется с давлением воздуха снаружи (атмосферное давление). Другой способ подумать об этом — это то, что воздух поступает в легкие до тех пор, пока плотность воздуха (количество молекул на объем) внутри примерно равен плотность воздуха снаружи. (Для всех вас, кто занимается наукой, плотность воздуха внутри ваши легкие не будут точно соответствовать плотности воздуха снаружи, потому что воздух в ваших температура легких отличается от температуры воздуха на улице, но это помогает при объяснение).

При вдохе нельзя сжимать воздух в легких до более высокого давления (или плотности), чем воздух снаружи. Все, что вы можете сделать физически, — это увеличить объем легких и создаваемая разница в давлении выталкивает воздух в легкие. Ваше тело извлекает кислород из воздуха всякий раз, когда молекула кислорода сталкивается с принимающими кислород поверхностями ваших легких. На больших высотах плотность воздуха уменьшается, поэтому в объеме вашего открытого легкие.Просто не хватает столкновений между молекулами кислорода и поверхностью ваших легких, чтобы извлекать достаточно кислорода для функций организма. Много людей, особенно те, кто не привык к большой высоте, начинают испытывать проблемы из-за недостатку кислорода на высотах ниже 20 000 футов (высотная болезнь).

В целом, когда люди проводят время на больших высотах, их тела привыкают к снижение уровня доступного кислорода. Вот почему вам рекомендуется провести несколько дней на большой высоте, прежде чем делать какие-либо напряженная деятельность (например, восхождение на высокие горы).Некоторые спортсмены будут тренироваться по максимуму. высоты, чтобы их тела стали более эффективно извлекать кислород, что дает им преимущество при выполнении напряженных действий, во время которых в организме много кислорода потребность.

А как насчет коммерческих самолетов, которые часто летают на высоте более 30 000 футов? Коммерческий самолеты находятся под давлением, т. е. в кабину поступает и сжимается наружный воздух, повышение плотности и давления воздуха. Объявление «в кабине повышено давление. комфортная высота »означает, что давление в кабине отрегулировано таким же, как и атмосферное давление на меньшей высоте (чем летит самолет).На практике коммерческие кабины самолетов герметизируются при взлете и остаются герметичными на протяжении всего полета. В кабине обычно создается давление около 75% среднего атмосферного давления на уровне моря. Как только самолет поднимется на большую высоту, любая дыра в кабине приводит к выбросу воздуха из самолета до тех пор, пока давление в салоне не сравняется с внешним давлением. В этом случае необходимо использовать кислородные маски, иначе вы не сможете жить.

Хотя кабина находящиеся под давлением, люди обычно ощущают последствия смены воздуха давление в быстро поднимающемся или спускающемся самолете со стороны ощущение хлопка в ушах.Быстрый подъем или спуск по экспресс-лифт или на горных дорогах часто производит то же самое ощущение. Выталкивание ушей является симптомом естественного ответ, который помогает защитить барабанную перепонку от повреждений. В физиологические подробности лопания в ушах описаны ниже.

Барабанная перепонка отделяет внешнее ухо от среднего уха. камера. Когда самолет взлетает и давление в салоне падает, однако давление воздуха на внешнее ухо уменьшается. Как воздух изменяется давление на наружное ухо, искажается барабанная перепонка если компенсационное изменение давления не происходит в середине ухо.Если давление не выравнивается между наружным и в среднем ухе барабанная перепонка выпячивается наружу (см. рис. 4.12a). С другой рука, когда самолет снижается и давление в кабине увеличивается, воздух давление в наружном ухе увеличивается. Без компенсации изменение давления в камере среднего уха, вздутие барабанной перепонки внутрь (см. рисунок 4.12b). В обоих обстоятельства, деформация барабанной перепонки вызывает не только физические дискомфорт, но выпуклая барабанная перепонка не вибрирует эффективно и звуки приглушены.Если разница в давлении воздуха между среднее и внешнее ухо продолжает увеличиваться, барабанная перепонка может разорваться, что может привести к необратимой потере слуха. К счастью, в теле есть естественный механизм, изменяющий воздух. давление в камере среднего уха. Евстахиева труба соединяет среднее ухо с глоткой, что, в свою очередь, приводит к наружу через ротовую и носовую полости (см. рис. 4.12c). Обычно Евстахиева труба закрыта там, где она входит в глотку, но она открывается, если между среднее ухо и глотка.

Открытие евстахиевой трубы позволяет создавать давление воздуха в среднее ухо для быстрого уравновешивания с внешним давлением воздуха и барабанная перепонка возвращается к своей нормальной форме. Вибрации барабанная перепонка, связанная с быстрым изменением ее формы: то, что человек слышит как «треск в ушах». Выталкивание ушей, таким образом, способ тела предотвратить необратимую потерю слуха, когда испытывает резкое изменение давления воздуха. Зевота или глотание ускоряет открытие евстахиевой трубы, тем самым уменьшая период дискомфорта.По этой причине авиапассажирам рекомендуется жевать жвачку при подъеме и спуске самолета. На некоторых бортпроводники раздают леденцы.