Какое оно - нормальное давление воздуха?

Человек зависит от всего, что его окружает. Это касается и атмосферного давления. В данной статье будем разбираться, какое оно - нормальное давление воздуха, и как его изменения могут повлиять на состояние человека.

Что это такое?

В первую очередь нужно разобраться в понятиях. Итак, давление воздуха в науке чаще всего называют атмосферным давлением. Сама же атмосфера – это оболочка Земли, которая состоит из воздуха и «растягивается» на несколько тысяч километров в высоту. Интересными окажутся следующие факты:

1. Ели бы у Земли не было атмосферы, планета была бы такой же мертвой, как и Луна. Днем бы тут была температура +130 °С, ночью же – минус 150 °С.
2. Паскаль подсчитал, что вес атмосферы равняется медному шару диаметром в 10 км, а это приблизительно пять квадриллионов тонн.
3. Сама земная поверхность, а также все тела, которые на ней находятся, испытывают атмосферное давление, т. е. давление на них толщи воздуха.
4. Атмосфера по своей природе – это смесь большого количества газов, самые основные из которых: азот – около 78%, кислород – около 20%, аргон – менее 1%, иные газы (углекислый газ, неон, гелий, криптон и т. д.) – в очень малом количестве.

Открытие сего факта

Прежде чем разбираться, каким является нормальное давление толщи воздуха на человека, стоит рассмотреть, как же было открыто данное явление, т. е. как ученые узнали о том, что существует атмосферное давление. Всем известно, что воздух имеет свой вес (это легко проверить на опыте, выкачав из шарика воздух и увидев, что он стал легче). Впервые человечество оказалось в замешательстве, когда в далеком 17-м веке герцог Тосканский пожелал украсить свои сады фонтанами, и ему это не удалось, ведь вода просто отказывалась подниматься на высоту более 10 метров. После этого начались поиски причин этого факта, которые длились долгие пять лет. И только в 1643 году ученый Торричелли, благодаря опытам с водой и ртутью, открыл атмосферное давление. Как же это произошло? При изменении толщины трубки и ее наклона высота столбца ртути не менялась. А на уровне моря она всегда была около 760 мм рт. ст. (это, к слову, и есть нормальное давление воздуха, т. е. атмосферы, на земную поверхность и человека). Ученый высказал предположение, что высота столбика уравновешивается давлением воздуха. Таким образом, зная плотность жидкости и высоту столба, можно высчитать величину давления атмосферы. Истинность же данного предположения была подтверждена Паскалем всем известным опытом на горе Пью-де-Дом.

О давлении

Молекулы воздуха всегда находятся в тепловом движении. И, благодаря этому факту (а также притяжению), распределение их в земной атмосфере неравномерно. Нижние слои атмосферы (так как на них происходит давление верхних слоев) имеют большую плотность воздуха. Стоит также упомянуть, в каких же единицах измеряется нормальное давление – мм рт. ст., т. е. в миллиметрах ртутного столба. Что касается цифр, то это 760 мм рт. ст. (на уровне моря), что равняется 1013 гПа. Важно сказать о том, что с изменением высоты плотность и давление уменьшаются. Если говорить о небольших высотах, то каждые 12 метров давление уменьшается на 1 мм рт. ст. Если говорить о больших высотах, эта закономерность нарушается.

О единицах

Стоит также рассмотреть, каким же будет нормальное атмосферное давление в различных системах измерения. Эта информация нередко может быть полезной. Еще раз о норме: нормальным атмосферным давлением является высота ртутного столба в 760 мм при температуре в 0 °С, на широте 45° над уровнем моря. Какими будут иные показатели:

1. Система СГС: 1013,25 мб.
2. Система СИ: 101 325 Па.

Интересные факты об атмосфере и ее давлении

1. Если бы атмосфера не вращалась вместе с планетой Земля вокруг своей оси, то на поверхности нашей планеты постоянно возникали бы ураганы.
2. Если бы пропала атмосфера Земли, то на ее поверхности установилась бы температура минут 170 °С, вся вода замерзла бы, а поверхность планеты покрылась бы ледяной коркой. Также наступила бы полная тишина, т. к. звук не распространяется в пустоте. Небо стало бы черное, т. к. окрас его зависит от воздуха (не было бы сумерек, зари и т. д.), а звезды светил быи круглые сутки. И самое страшное: все живое на планете стразу же погибло бы.

О переносимости

Разобравшись, какое оно, нормальное давление атмосферы, стоит также рассказать о том, как оно влияет на человека.

1. 1,5–2 км. Итак, если кто-то вздумает забраться на высоту полтора-два километра (например, на гору Ай-Петри), все будет отлично. Это так называемая индифферентная, т. е. безопасная, зона, где изменения давления на организм человека настолько незначительны, что практически не влияют на его состояние.
2. 2–4 км. Если есть желание забраться на высоту данного диапазона, тут уже будут некоторые изменения в состоянии организма человека. Могут возникать нарушения в сердечно-сосудистой системе, в органах чувств. Впрочем, если человек физически здоров, недомогание быстро исчезнет и организм адаптируется.
3. 4–5 км. Если же у кого-то возникнет желание забраться на гору Эльбрус или же Ключевскую сопку, следует ожидать быстрого ухудшения общего самочувствия.
4. 6–8 км. Данные высоты называются критической зоной: уже тут у человека возникают довольно-таки серьезные функциональные расстройства в организме.
5. Более 8 км. Желая забраться на самую высоту горы Джомолунгма, следует помнить, что для человека это смертельная зона. Находиться там без специального дыхательного аппарата можно не более трех минут.
6. Более 16 км. На этой высоте можно находиться без специального снаряжения для дыхания не более 9 секунд, после чего наступит незамедлительная смерть.

Зачем нужны измерения?

Рассматривая тему «нормальное давление воздуха», некоторые люди могут задуматься: «А зачем же нужны данные измерения? Где они применяются?» Так, в первую очередь изменения атмосферного давления важны для определения изменений погоды. Также изменение показателей атмосферного давления могут подсказать людям о том, что их самочувствие может меняться.

О влиянии на человека

Если здоровый человек долгое время живет в одном месте, незначительные колебания атмосферного давления чаще всего не вызовут неприятных ощущений. Однако если давление существенно повышается, это вызывает учащение пульса, а также некое снижение минимального давления крови. Также более редким, однако довольно глубоким становится дыхание. При этом понижается обоняние и слух, голос может становиться как бы «глухим», может появляться сухость слизистых оболочек, онемение кожных покровов. Если же изменение давления – постепенное, все это человек перенесет довольно нормально, без особых потерь. Если же происходит резкий скачок, организм может более «тяжело» среагировать на это. Что же будет происходить с организмом человека, если нормальное давление понижается? Будет наблюдаться учащение и углубление дыхания, ускорится сердцебиение (однако сила удара при этом ослабнет). Также последствием пониженного давления является кислородное голодание организма. Что же делать, если повлиять на изменения погоды просто невозможно? Так, если человек знает, что он плохо переносит скачки атмосферного давления, обязательно нужно следить за прогнозами погоды. И если надвигаются такие вот неприятные ее изменения, нужно попробовать на «тяжелые» дни отказаться от физических нагрузок, максимально освободив свой организм от переутомления. Ну, и, конечно же, можно обратиться за помощью к врачу, который пропишет вспомогательные лекарственные препараты.