地球の大気圧はそれに依存します。 大気圧と私たちの幸福

天気予報でも大気圧が出てきますが、その性質とは？ 低気圧と高気圧は何によって決まるのですか? その変化は人間の健康にどのように影響しますか?

それは何ですか？

1638年、トスカーナ公がフィレンツェを噴水で飾ることを決定するまで、人々はそのような現象が存在することさえほとんど知らなかった. 高地. 水位が 10 メートルを超えなかったため、彼の試みは惨めに失敗しました。 それから、この分野での最初の実験の時が来ました。

科学の発展に伴い、圧力は任意の表面の単位面積に垂直に加えられる力の量を報告する物理量であることが明らかになりました。 雰囲気も例外ではありません。 それは、どこにでも存在する空気の助けを借りて、私たちの惑星を圧迫しています。

私たちの周りの空気の質量は地球の何百万分の 1 ですが、これはすべての物体や存在がその影響を経験するには十分です。 私たちの体には毎日約15トンの空気が押し寄せていますが、人体の内圧は大気圧と同じなので、私たちはそれを感じることができません。

低気圧と高気圧

他の物理量と同様に、圧力も測定できます。 で 国際制度この使用の単位にはパスカル (Pa) が使用されますが、ロシアではバーと水銀のミリメートルも使用されます。

緯度45度、海抜0度での平均値です。 これは通常の大気圧として指定され、760 水銀柱ミリメートルまたは 101325 パスカルです。

大気圧は何に依存していますか? まず、単位面積あたりの空気の量について：少ないほど圧力が低くなり、逆もまた同様です。 それは高さに直接依存します。 標高が高いほど空気は薄いため、標高が高くなるにつれてその値は減少します。 高度5 kmでは、その強度はわずか2倍、高度20 kmでは約18倍です。

圧力が変化しやすい 別の時間日と季節。 温度は重要な要素です。 気温が下がる夜間は、日中よりも気圧がやや低くなります。 大陸では、高気圧が観測されています。 冬期、低い - 夏に。

圧力ゾーニング

エリア グローブその結果、圧力の分布はゾーンごとに発生します。 場所によっては、空気が加熱されて圧力が低下します。 上昇し、次第に冷却され、隣接する領域に移動し、そこで圧力が増加します。

同様の再配布 気団ではっきりと見える 赤道ベルト、ここで、高温のため、圧力は常に低く、隣接する 熱帯地域通常は上昇します。 南極と北極では、温暖な緯度からの空気の流入の結果として、一定の高気圧が発生します。

前述のように、圧力は季節変動によって特徴付けられますが、これらの変化はそれほど大きくありません。 一般に、圧力指標は安定しています。地球上には常に高気圧と低気圧のゾーンがあります。

高気圧の影響

人は山に登って、この現象の力を自分自身で感じることができます。 多くの人は、小さな上り坂を乗り越えるときに耳を傾けることに慣れています。 ちなみに、特別な装備なしでこのようなダイビングの最大深度は170メートル以下です（これはかなり危険ですが）。

で 日常生活特に急激な低下がある場合、人は圧力の変化も感じます。 高気圧は晴天と乾燥を伴い、空気中の有害物質がより鋭く感じられます。 その結果、アレルギーや呼吸器系の問題が悪化します。

血圧の上昇は、高血圧患者の健康状態に明確に反映されます。 血液中の白血球の減少を助けることにより、免疫システムを弱める可能性があります. したがって、高血圧の期間中は、人が感染症やその他の病気と闘うのがより困難になります。

大気は 物理密度、その結果、地球に引き寄せられ、圧力が生じます。 惑星の開発中に、大気の組成と大気圧の両方が変化しました。 生物は、既存の気圧に適応することを余儀なくされ、その生理学的特性が変化しました。 平均大気圧からの逸脱は、人の健康に変化をもたらしますが、そのような変化に対する人々の感受性の程度は異なります。

常圧

空気は地球の表面から数百キロメートルの高さまで伸び、それを超えると惑星間空間が始まりますが、地球に近づくほど、自重の作用で空気が圧縮され、大気圧が最も高くなります 地球の表面高度が上がるにつれて減少します。

海抜 (すべての高さを数えるのは通例) で、摂氏 +15 度の温度では、大気圧は平均 760 水銀柱ミリメートル (mm Hg) です。 この圧力は（物理的な観点から）正常であると見なされますが、これは、この圧力がどのような条件下でも人にとって快適であることを意味するものではありません。

大気圧水銀柱ミリメートル (mm Hg) またはパスカル (Pa) などの他の物理単位で目盛りが付けられた気圧計で測定されます。 水銀柱 760 ミリメートルは 101,325 パスカルに相当しますが、日常生活では大気圧をパスカルまたは派生単位 (ヘクトパスカル) で測定することは定着しませんでした。

以前は、大気圧もミリバールで測定されていましたが、現在は廃止され、ヘクトパスカルに置き換えられています。 大気圧の基準は 760 mm Hg です。 美術。 1013 mbar の標準大気圧に相当します。

圧力 760 mm Hg。 美術。 1.033 キログラムの力による人体の各平方センチメートルへの作用に対応します。 合計で、空気は約15〜20トンの力で人体の表面全体を圧迫します。

しかし、組織液に溶解した空気ガスによってバランスがとられているため、人はこの圧力を感じません。 このバランスは大気圧の変化によって乱され、人はそれを健康状態の悪化として認識します。

一部の地域では、大気圧の平均値が 760 mm とは異なります。 rt。 美術。 したがって、モスクワの平均気圧は 760 mm Hg です。 アート、その後サンクトペテルブルクではわずか748 mm Hg。 美術。

夜は、大気圧が昼よりもわずかに高く、地球の極では、大気圧の変動が日中よりも顕著になります。 赤道地帯、生息地としての極地（北極と南極）が人間にとって敵対的であるというパターンを確認するだけです.

物理学では、いわゆる気圧式が導出されます。これによると、1キロメートルごとに高度が上がると、大気圧は13％低下します。 気温、大気組成、水蒸気濃度、その他の指標は高度によって変化するため、気圧の実際の分布は気圧式に正確には従いません。

大気圧は、気団がある地域から別の地域に移動するときの天候にも左右されます。 地球上のすべての生物も大気圧に反応します。 そのため、漁師は釣りをするための大気圧が低下していることを知っています。

人間の健康への影響

天候に左右される人々は、地球上に 40 億人存在し、大気圧の変化に敏感であり、健康状態に基づいて天候の変化を正確に予測できる人もいます。

人々はさまざまな場所で生活に適応するため、居住地や人の生活に最適な大気圧はどれかという質問に答えることは非常に困難です。 気候条件. 通常、圧力は 750 ～ 765 mm Hg の範囲です。 美術。 人の幸福を悪化させることはありません。これらの大気圧値は正常範囲内と見なすことができます。

大気圧の変化により、天候に左右される人々は次のように感じることができます。

• 頭痛;
• 循環障害を伴う血管痙攣;
• 疲労の増加を伴う脱力感と眠気;
• 関節の痛み;
• めまい;
• 手足のしびれ感;
• 心拍数の減少;
• 吐き気および腸障害;
• 呼吸困難
• 視力の低下。

体腔、関節、血管にある圧受容器は、圧力変化に最初に反応します。

気圧の変化に伴い、天候に敏感な人は、心臓の働きの乱れ、胸の重さ、関節の痛みを経験し、消化器系の問題の場合、鼓腸や腸の障害も観察されます。 圧力が大幅に低下すると、脳細胞の酸素が不足して頭痛が起こります。

また、圧力の変化は乱れにつながる可能性があります 心理状態- 人々は不安、苛立ち、落ち着きのない睡眠、または一般的に眠りにつくことができません。

統計によると、大気圧が急激に変化すると、犯罪の数、輸送および生産における事故が増加することが確認されています。 動脈圧に対する大気圧の影響が追跡されます。 高血圧患者では、この時点で晴れた天気が設定されているにもかかわらず、高気圧が頭痛や吐き気を伴う高血圧の危機を引き起こす可能性があります.

それどころか、低血圧患者は大気圧の低下に対してより急激に反応します。 大気中の酸素濃度が低下すると、循環障害、片頭痛、息切れ、頻脈、衰弱が引き起こされます。

天候への過敏性は、不健康なライフスタイルの結果である可能性があります。 次の要因は、気象過敏症につながるか、その症状の程度を悪化させる可能性があります。

• 身体活動が少ない;
• 付随する過体重を伴う栄養失調;
• ストレスと絶え間ない緊張;
• 環境の悪い状態。

これらの要因を排除すると、気象感受性の程度が低下します。 天候に依存する人は次のことを行う必要があります。

• ビタミンB6、マグネシウム、カリウムを多く含むダイエット食品（野菜や果物、蜂蜜、乳酸菌製品）を含める。
• 肉、塩辛い食べ物、揚げ物、お菓子、香辛料の消費を制限する。
• 喫煙と飲酒をやめます。
• 身体活動を増やし、新鮮な空気の中を散歩します。
• 睡眠を合理化し、少なくとも7〜8時間眠ります。

大気圧とは、地球の表面とその上にある物体の大気の圧力を指します。 圧力の程度は、ベースとの大気の重量に対応します 特定の地域と構成。

SI システムで大気圧を測定するための基本単位はパスカル (Pa) です。 パスカルに加えて、他の測定単位も使用されます。

• バー (1 Ba = 100000 Pa);
• 水銀柱ミリメートル (1 mm Hg = 133.3 Pa);
• 1平方センチメートルあたりの力のキログラム（1 kgf / cm 2 \u003d 98066 Pa）;
• 技術大気 (1 at = 98066 Pa)。

上記の測定単位は、天気予報に使用される水銀柱ミリメートルを除いて、技術的な目的で使用されます。

気圧計は、大気圧を測定するための主要な機器です。 デバイスは、液体と機械の 2 つのタイプに分けられます。 最初の設計は、水銀で満たされたフラスコに基づいており、水の入った容器に開いた端が浸されています。 容器内の水は、大気の柱の圧力を水銀に伝えます。 その高さは圧力の指標として機能します。

機械式気圧計はよりコンパクトです。 それらの動作原理は、大気圧の影響下での金属板の変形にあります。 変形可能なプレートがバネを押し、それが今度は装置の矢を動かします。

天候に対する大気圧の影響

気圧や天候への影響は、場所や時間によって異なります。 海抜高度によって異なります。 さらに、高気圧 (高気圧) と低気圧 (サイクロン) の領域の移動に関連する動的な変化があります。

大気圧に伴う気象の変化は、大気圧のある地域間の気団の移動によって発生します。 異なる圧力. 気団の動きは風を形成し、その速度は局所領域の圧力差、それらの規模、および互いの距離に依存します。 さらに、気団の動きは温度の変化につながります。

標準大気圧は 101325 Pa、760 mm Hg です。 美術。 または 1.01325 バー。 しかし、人は広範囲の圧力に容易に耐えることができます。 たとえば、人口約 900 万人のメキシコの首都メキシコ シティでは、平均大気圧は 570 mm Hg です。 美術。

したがって、標準圧力の値は正確に決定されます。 快適な圧力にはかなりの範囲があります。 この値は非常に個人的であり、彼が生まれて住んでいた条件に完全に依存します。 特別な人. そのため、比較的高い圧力のゾーンから低い圧力のゾーンへの急激な動きは、循環系の機能に影響を与える可能性があります. しかし、順化が長引くと 悪影響無駄になります。

高気圧と低気圧

ゾーン内 高圧天気は穏やかで、空は雲一つなく、風は穏やかです。 夏の高い気圧は、暑さと干ばつにつながります。 低気圧帯では、天気は主に曇りで、風と降水があります。 このようなゾーンのおかげで、夏は涼しくなります。 曇天雨が降り、冬には降雪があります。 2 つの地域の高い気圧差は、ハリケーンや暴風を引き起こす要因の 1 つです。

古代でさえ、人々は、特に嵐やハリケーンの際に、空気が地上の物体に圧力をかけることに気づいていました. 彼はこの圧力を利用して、風で帆船を動かし、翼を回転させました。 風車. しかし、長い間、空気に重さがあることを証明することはできませんでした。 空気の重さを証明する実験が行われたのは 17 世紀になってからです。 この理由は、偶然の状況でした。

イタリアでは、1640 年にトスカーナ公が宮殿のテラスに噴水を設置することを決定しました。 この噴水の水は、近くの湖からくみ上げなければなりませんでしたが、水は 32 フィートを超えませんでした。 公爵は説明を求めて、当時すでに非常に年をとっていたガリレオに尋ねました。 偉大な科学者は混乱し、この現象を説明する方法をすぐには見つけられませんでした。 そして、ガリレオの学生であるトリチェリだけが、長い実験の結果、空気に重さがあり、大気の圧力が 32 フィートの水柱によって釣り合っていることを証明しました。 彼はさらに研究を進め、1643 年に大気圧を測定する装置を発明しました。 バロメーター。

そう、 空気は、地球の表面 1 cm² あたり 1.033 kg の圧力を及ぼします. この 1 cm² あたりの圧力は、地球上のすべての物体と人体が経験します。 人体の表面積を平均約 15,000 cm² とすると、約 15,500 kg の圧力がかかっていることは明らかです。

なぜ人は不快感を感じず、この重さを感じないのですか? これは、圧力が体の表面全体に均等に分散され、外圧がすべての臓器を満たす内圧と釣り合っているために起こります. 人体（そして彼だけでなく、動物の多くの代表者も）は大気圧に適応しており、すべての臓器がその下で発達しており、その下でのみ正常に機能することができます。 体系的かつ長期的なトレーニングにより、人は適応し、プレッシャーを軽減して生きることができます。

大気圧は水銀柱ミリメートル (mmHg) とミリバール (mb) で測定できますが、現在、SI システムではパスカルとヘクトパスカル (hPa) が大気圧の単位として受け入れられています。 ヘクトパスカルは数値的にはミリバール (mb) と同じです。 大気圧は 760 mm に相当します。 rt。 美術。 = 1013.25 hPa = 1013.25 mbar。 正常と見なされます。

しかし、これは、そのような大気圧の値がすべての地域および年間を通じて気候標準であることを意味するものではありません。

ウラジオストクの住民は幸運です。年間の平均気圧は約 761 mm です。 rt。 美術。、標高4,919 mのチベットのトクジャルンの山村の住民も苦しむことはなく、気温0°Cでの大気圧はわずか413 mmです。 rt。 美術。

毎朝、天気予報はウラジオストクの大気圧に関するデータを送信します。ラジオのリスナーの要求に応じて、hPa ではなく mm で表示されます。 rt。 美術。 海面で。

陸上で測定された大気圧が海面まで下げられることが最も多いのはなぜですか?

事実、大気圧は高さとともにかなり大幅に低下します。 つまり、標高 5,000 m では、すでに約 2 倍低くなっています。 したがって、大気圧の実際の空間分布を把握し、その大きさを比較するために さまざまな地域そして 異なる高さ、総観図などを編集するために、圧力は単一のレベルにもたらされます。 海面まで。

海抜187 mの高度にある気象観測所の場所で測定され、大気圧は平均で16〜18 mmです。 rt。 美術。 海よりも低い。

図は、 年間コースによる月平均大気圧ウラジオストク。 このような大気圧の推移 (冬の最大値と夏の最小値) は大陸地域に典型的であり、年間の振幅 (約 12 mm Hg) に関しては、大陸から海洋への移行型に起因する可能性があります。

比較のために、 と の振幅の大きさは 15 ～ 19 mm です。 rt。 アート、そしてわずか3.75 mm。 rt。 美術。

特定の地域に長い間住んでいる人の幸福については、通常の（特徴的な）圧力によって幸福が特に悪化することはありませんが、ほとんどの場合、急激な非周期的な変動で障害が発生します。大気圧、および原則として、≥ 2-3 mm。 rt。 美術。 / 3時間。 こうした場合でも、 特に 健康な人パフォーマンスが低下する、体がだるい、頭痛がする.

私たちは天候に影響を与えることはできませんが、この困難な時期を体が乗り切るのを助けることは難しくありません.

日中の大気圧の変動を乗り切るには？

著しく劣化した場合 気象条件、つまり気圧の急激な変化、まずは慌てないで、落ち着いて、なるべく減らして 身体活動. 適応反応がかなり難しい人には、適切な薬の処方について医師に相談する必要があります。

特に Primhydromet E. A. Mendelson の主要な気候学者である Primpogoda にとっては

大気の一部であるすべてのガスは、密度、温度、および圧力によって特徴付けられます。 それを容器に入れると、この容器の壁に圧力がかかります。これは、ガス分子が移動して圧力を発生させ、一定の力で容器の壁に作用するためです。 容器内の分子の移動速度は、温度を上げることで上げることができ、圧力も上がります。 大気または地球の表面の任意の点は、大気圧の特定の値によって特徴付けられます。 この値は、上にある空気柱の重量と等しくなります。

定義 1

大気圧地球の表面の単位面積あたりの大気の圧力です。

大気圧の単位は グラム/平方 cm、通常の圧力は $760$ mm Hg です。 柱または $1,033$ kg/cm sq. この値は 一つの雰囲気.

備考1

結果として 絶え間ない動きある場所または別の場所の空気の質量が変化し、空気が多い場所では圧力が上昇します。 空気の動きは温度の変化に関連しています - 地表から加熱された空気は膨張して上昇し、側面に広がります。 その結果、地表付近の圧力が低下します。

冷たい表面の上の空気は冷え、凝縮し、重くなり、沈みます - 圧力が上がります。 地球の表面はさまざまに加熱されており、これにより大気圧のさまざまな領域が形成され、厳密に緯度帯が分布しています。

地球上の大陸と海洋は不均一に配置されており、太陽熱の受け取り方と放出方法が異なるため、高気圧帯と低気圧帯は不均一な縞模様で表面に分布しています。 さらに、軌道面に対する地球の軸の傾きの結果として、北半球と南半球は 異なる金額熱。

これらの特徴は、惑星上にいくつかの大気圧帯が形成されたという事実につながりました。

• 赤道の低気圧;
• 熱帯地方の高気圧;
• 温帯緯度の低気圧。
• 極上の高圧。

表面の圧力分布は、 地理的地図特別な シンボルと呼ばれる 等圧線.

定義 2

等圧線地表上の同じ圧力を持つ点を結ぶ線です。

特定の地域の天気と気候は、大気圧と非常に密接に関係しています。 雲がなく、風のない乾燥した天候は高気圧の特徴であり、逆に低気圧は雲、降水、風、霧を伴います。

大気圧の発見

空気が地上の物体を圧迫しているという事実は、古代の人々に注目されていました。 圧力は、帆船を推進させ、風車の翼を回す風を作り出しました。 しかし、空気に自重があることを証明することは長い間不可能であり、イタリア人が設定した実験の助けを借りて空気の重量が証明されたのは$ XVII $だけでした。 E.トリチェリ. 実験の前に、トスカーナ公の宮殿で 1640 ドルで噴水を設置する計画を立てた事件がありました。 噴水の水は近くの湖から来なければなりませんでしたが、$32$ フィート以上、つまり $10.3$ m 上昇しませんでした。 トリチェリは一連の長い実験を行い、その結果、空気には重量があり、大気の圧力は 32 ドル フィートの水柱によって釣り合っていることが証明されました。

$1643$ で、トリチェリ氏は V. ヴィヴィアーニと共に、一端が密閉され水銀で満たされた管を使って大気圧を測定する実験を行いました。 管は水銀が入っている容器に下げられ、封印されていない端を下にすると、管内の水銀柱は 760 ドル mm まで下がりました。これが容器内の水銀のレベルでした。

大気圧が作用する容器内には自由表面が残ります。 チューブ内の水銀柱の落下後、水銀の上にボイドが残ります。容器内の水銀表面のレベルでのチューブ内の水銀柱の圧力は大気圧と等しくなければなりません。 水銀の自由表面からのミリメートル単位の円柱の高さは、大気圧を直接ミリメートル水銀単位で測定します。 パイプ・トリチェリは、最初になりました 水銀気圧計大気圧を測定します。

海面から大気の上限までの空気の柱は、重さ $ 1 \ kg \ 33 g の重りと同じ力で 1 センチメートルの領域を圧迫します. $ すべての生物はこの圧力を感じません。それは内圧によってバランスが取れています。 生物の内圧は変化しません。

大気圧の変化

高度とともに、大気圧が変化し、下降し始めます。 これは、気体が非常に圧縮性が高いために発生します。 高度に圧縮されたガスは、より密度が高く、より強く押し出されます。 地球の表面から距離が離れると、ガスの圧縮が弱まり、密度が低下し、その結果、ガスが生成できる圧力が低下します。 圧力は、10.5 ドルの上昇ごとに 1 ドルの水銀柱ドルずつ減少します。

例 1

海抜 $2200$ m の高度での大気圧は $545$ mm Hg です。 $3300$ m の高さで圧力を決定します。 解決: 高度とともに、大気圧は $10.5$ m ごとに $1$ mm 水銀柱で減少します。したがって、高低差を求めましょう: $3300 - 2205 = 1095$ m 大気圧の差を求めます: $1095 \ m \div 10.5 = 104.3$ mmHg 列 $ 3300 \ m \ div 545 \ mm \ - 104.3 \ mm \ \u003d 440.7 $ mm Hgの高度で大気圧を決定します。 柱。 答え: 高度 $3300$ m での大気圧は $440.7$ mm Hg です。

大気圧も日中に変化します。 独自のを持っています 日替わりコース. で 最高温度日中の気圧 下っていく、そして夜、気温が低くなると、圧力が 増加する. この圧力の過程で、人は見ることができます 2 つの高値(約 $10$ および $22$ 時間) および 二つの安値(約 $4$ および $16$ 時間)。 これらの変化は熱帯の緯度で非常に明確であり、毎日の変動は $3$-$4$ mbar です。 熱帯地方における気圧の日々の経過の正確性の違反は、熱帯低気圧の接近を示しています。

備考2

日中の気圧の変化は気温に関連しており、その変化に依存します。 年間の変化は、夏季の大陸と海洋の加熱と夏季の冷却に依存します。 冬時間. 夏になると陸地に低気圧ができて、 高血圧海の上。

大気圧が人体に与える影響

大気中で発生するプロセスは人体に重大な影響を与え、その再構成を余儀なくされます。 生物学的システム. かなりの部分の人々が大気圧の変化に強く反応し、人間の動脈内の圧力が低下します。 大気圧の上昇に伴い、血圧が上昇するため、晴れた乾燥した暑い天候では、多くの人が頭痛を経験します.

健康な人は大気中の年々の変動に簡単にいつの間にか耐えますが、患者は気分が悪化し、狭心症の発作、恐怖感、睡眠障害が観察されます。

皮膚や粘膜は大気圧に反応します。 圧力が上昇すると、受容体の刺激が増加し、その結果、血中の酸素含有量が減少します。 増悪は大気圧の上昇に関連している 気管支ぜんそく. 大気圧の急速な低下は、組織、とりわけ脳の酸素欠乏に関連する人体の病理学的現象の発生につながる可能性があります。

人は天候に影響を与えることはできませんが、この時期を乗り切るのはまったく難しいことではありません。 大気圧の急激な変化に伴い、体への身体的負荷をできるだけ軽減し、適切な薬を使用する必要があります。