Интересные факты об атмосфере. Какое оно - нормальное давление воздуха

Атмосфера является одной из самых важных составляющих нашей планеты. Именно она «укрывает» людей от суровых условий космического пространства, таких как солнечная радиация и космический мусор. При этом многие факты об атмосфере неизвестны большинству людей.

1. Настоящий цвет неба

Хотя в это трудно поверить, небо на самом деле фиолетовое. Когда свет попадает в атмосферу, воздух и вода частицы поглощают свет, рассеивая его. При этом более всего рассеивается фиолетовый цвет, поэтому люди и видят голубое небо.

2. Эксклюзивный элемент в атмосфере Земли

Как многие помнят из школы, атмосфера Земли состоит из приблизительно 78% азота, 21% кислорода и небольших примесей аргона, углекислого газа и других газов. Но мало кто знает, что наша атмосфера является единственной, на данный момент обнаруженной учеными (помимо кометы 67P), которая имеет свободный кислород. Поскольку кислород является очень химически активным газом, он часто вступает в реакцию с другими химическими веществами в космосе. Его чистая форма на Земле делает планету пригодной для жизни.

3. Белая полоса на небе

Наверняка, некоторые иногда задумывались, почему за реактивным самолетом на небе остается белая полоса. Эти белые следы, известные как инверсионные, образуются, когда горячие и влажные выхлопные газы из двигателя самолета смешиваются с более холодным наружным воздухом. Водяной пар из выхлопных газов замерзает и становится видимым.

4. Основные слои атмосферы

Атмосфера Земли состоит из пяти основных слоев, которые и делают возможной жизнь на планете. Первый из них, тропосфера, простирается от уровня моря до высоты примерно в 17 км до на экваторе. Большая часть погодных явлений происходит именно в нем.

5. Озоновый слой

Следующий слой атмосферы, стратосфера достигает высоты примерно 50 км на экваторе. В ней находится озоновый слой, который защищает людей от опасных ультрафиолетовых лучей. Несмотря на то, что этот слой находится выше тропосферы, он может быть на самом деле теплее из-за поглощаемой энергии солнечных лучей. В стратосфере летают большинство реактивных самолетов и метеозондов. Самолеты могут летать в ней быстрее, поскольку здесь на них меньше влияют сила тяжести и трения. Метеозонды же могут получить лучшее представление о штормах, большинство из которых происходят ниже в тропосфере.

6. Мезосфера

Мезосфера - средний слой, простирающийся до высоты 85 км над поверхностью планеты. Температура в нем колеблется около -120 ° C. Большинство метеоров, которые входят в атмосферу Земли, сгорают в мезосфере. Последними двумя слоями, переходящими в космос, являются термосфера и экзосфера.

7. Исчезновение атмосферы

Земля, скорее всего, теряла свою атмосферу несколько раз. Когда планета была покрыта океанами магмы, в нее врезались массивные межзвездные объекты. Эти воздействия, из-за которых также образовалась Луна, возможно, впервые образовали атмосферу планеты.

8. Если бы не было атмосферных газов...

Без различных газов в атмосфере Земля была бы слишком холодной для существования людей. Водяной пар, углекислый газ и другие атмосферные газы поглощают тепло от солнца и «распределяют» его по поверхности планеты, помогая создать климат, пригодный для обитания.

9. Образование озонового слоя

Пресловутый (и важно необходимый) озоновый слой был создан, когда атомы кислорода вступили в реакцию с ультрафиолетовым светом солнца, образовав озон. Именно озон поглощает большинство вредного излучения Солнца. Несмотря на свою важность, озоновый слой был образован сравнительно недавно после того, как в океанах возникло достаточно жизни, чтобы выделять в атмосферу количество кислорода, необходимое для создания минимальной концентрации озона

10. Ионосфера

Ионосфера называется так, потому что высокоэнергетические частицы из космоса и от Солнца помогают сформировать ионы, создавая «электрический слой» вокруг планеты. Когда не существовало спутников, этот слой помогал отражать радиоволны.

11. Кислотные дожди

Кислотный дождь, который разрушает целые леса и опустошает водные экосистемы, формируется в атмосфере, когда диоксид серы или частицы оксида азота перемешиваются с водяным паром и выпадают на землю в виде дождя. Эти химические соединения встречаются и в природе: диоксид серы вырабатывается при вулканических извержениях, а оксид азота - при ударах молний.

12. Мощность молний

Молнии обладают такой мощью, что всего один разряд может нагреть окружающий воздух до 30 000 ° C. Быстрый нагрев вызывает взрывное расширение близлежащего воздуха, который слышно в виде звуковой волны, называемой громом.

Aurora Borealis и Aurora Australis (северное и южное полярные сияния) вызваны реакциями ионов, происходящими в четвертом уровне атмосферы, термосфере. Когда высоко заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с молекулами воздуха над магнитными полюсами планеты, они светятся и создают великолепные световые шоу.

14. Закаты

Закаты часто выглядят как горящее небо, поскольку небольшие атмосферные частицы рассеивают свет, отражая его в оранжевых и желтых оттенках. Тот же принцип лежит в основе формирования радуг.

В 2013 году ученые обнаружили, что крошечные микробы способны выживать на высоте в много километров над поверхностью Земли. На высоте 8-15 км над планетой были обнаружены микробы, разрушающие органические химические вещества, которые плавают в атмосфере, «питаясь» ими.

Приверженцам теории апокалипсиса и разных прочих страшилок интересно будет узнать про .

Атмосфера Земли - одна из самых защищающих и потому самых важных составляющих нашей планеты. Укрывая нас от суровых условий космического пространства, таких как солнечная радиация и космический мусор, атмосфера представляет собой сложную структуру.

Хотя в своей обычной жизни мы не отдаём ей должное, внимание всего мира было приковано к слоям атмосферы в 2013 году, когда австрийский парашютист Феликс Баумгартнер (Felix Baumgartner) добрался в капсуле до стратосферы, поднявшись на высоту 37 км над поверхностью Земли, и совершил прыжок. Его рекордное, поразительное свободное падение породило новую волну интереса к космическим путешествиям и к физике атмосферы.

В нашем сегодняшнем списке мы познакомим вас с фактами про атмосферу Земли, которые известны немногим, но должны стать широко известными, поскольку очень важны для понимания окружающего нас мира.

Мы расскажем, как сформировался озоновый слой, как в средних широтах образуются пустыни, почему самолёты оставляют после себя белый след и многое другое. Так что отложите ненадолго все дела и узнайте эти 25 фактов про атмосферу Земли, которые являются действительно грандиозными!

25. Хотите - верьте, хотите - нет, но небо на самом деле фиолетовое. Когда солнечный свет проходит через атмосферу, воздух и частицы воды поглощают его, отражают и рассеивают прежде чем мы его увидим.

Поскольку рассеивание предпочитает более короткие волны света, то наиболее сильно рассеивается фиолетовый цвет. Мы же думаем, что видим голубое небо, а не фиолетовое потому, что наши глаза более чувствительны к синему цвету.

24. Как вы, наверное, знаете из школьных занятий, наша атмосфера состоит из почти 78% азота, 21% кислорода и крохотного процента аргона, углекислого газа, неона, гелия и других газов. А вот что вы, скорее всего, не учили в школе, так это то, что наша атмосфера является единственной (не считая великолепного открытия на комете 67P), в составе которой есть свободный кислород.

Поскольку кислород является химически очень активным газом, он часто вступает во взаимодействие с другими химическими веществами в космосе. Его чистая форма на Земле делает нашу планету пригодной для жизни, поэтому является объектом поиска жизни на других планетах.

23. Большинство людей, возможно, поймут этот вопрос неправильно: где содержится больше воды - в облаках или в ясном небе?

Хотя многие подумают, что основным "хранилищем" являются облака, поскольку именно оттуда льётся дождь, большая часть воды находится в нашей атмосфере в виде невидимого водяного пара. По этой причине на нашем теле проступает больше пота, когда уровень водяного пара в воздухе, известного как влажность, повышается.

22. Некоторые скептики в вопросе глобального потепления утверждают, что это явление нереально, так как в их городах становится всё холоднее. Глобальный климат Земли - это сочетание самых разнообразных региональных климатических условий. Поэтому даже если в некоторых частях планеты наблюдается потепление, то в других - похолодание, а в целом средний глобальный климат стремительно нагревается.

21. Вы никогда не задумывались над тем, почему летящий в небе самолёт оставляет после себя белый след? Эти белые следы, известные как инверсионные или конденсационные следы, образуются тогда, когда горячие и влажные выхлопные газы из двигателя самолёта смешиваются с более холодным наружным воздухом. Водяной пар из выхлопов замерзает и становится видимым - так же, как наше тёплое дыхание в холодную погоду.

Слабый и быстро исчезающий конденсационный след означает, что воздух на этой большой высоте имеет низкую влажность, что служит признаком хорошей погоды. Насыщенный и стойкий инверсионный след указывает на высокую влажность и может означать приближение грозы.

20. Атмосфера Земли состоит из пяти основных слоёв, благодаря которым на нашей планете возможна жизнь. Первый слой, тропосфера, простирается от уровня моря до 8 км в полярных и 18 км в тропических широтах. Большинство погодных явлений происходит в этом слое из-за смеси тёплого воздуха, который, поднимаясь и опускаясь, образует облака и ветер.

19. Следующий слой - стратосфера, достигающая почти до 50 км над уровнем моря. Здесь находится озоновый слой, защищающий нас от опасных ультрафиолетовых лучей. Хотя стратосфера находится выше тропосферы, этот слой на самом деле может быть теплее благодаря поглощённой энергии солнечных лучей.

18. Мезосфера - это средний из пяти слоёв, простирающийся до 80-90 км над поверхностью Земли, температура в котором колеблется в районе -118°С. Большинство метеоритов, входящих в нашу атмосферу, сгорают в мезосфере.

17. Вслед за мезосферой идёт термосфера, которая простирается до 800 км над поверхностью Земли. Внутри этого слоя лежат основные области ионосферы. Большинство спутников, а также Международная космическая станция, находятся в термосфере.

16. Экзосфера - пятый и самый верхний, внешний слой атмосферы, который становится всё разреженнее и разреженнее по мере удаления от поверхности Земли, пока не переходит в ближнекосмический вакуум (пока не смешивается с межпланетным пространством). Он начинается на высоте от 700 км над поверхностью Земли.

Самое захватывающее в том, что размеры этого слоя могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от солнечной активности. Когда Солнце спокойно и не сжимает слой во время солнечных бурь, внешняя часть экзосферы может простираться на расстоянии 1000-10000 км от поверхности Земли.

15. Пассаты дуют в самых тёплых частях нашей планеты, примерно между 23° с.ш. и 23° ю.ш. Вот почему большинство муссонов и гроз рождаются в этих нестабильных регионах.

За их пределами нет такого сильного ветра. Соответственно, на материковую часть попадает минимальная влажность из океанов, и сухой воздух легко опускается на поверхность планеты, часто приводя к образованию огромных территорий безводных пустынь.

14. Большинство реактивных самолётов и метеозондов летают в стратосфере. Реактивные самолёты, находясь на этой высоте под меньшим воздействием силы тяжести и трения, могут летать быстрее, а метеозонды - получать лучшее представление о штормах, которые образуются ниже, в тропосфере.

13. Наша планета, вероятно, теряла свою атмосферу несколько раз. Когда Земля была покрыта магматическими океанами, в неё врезались массивные землеподобные межзвёздные объекты. Эти удары (также участвовавшие в создании нашей Луны) могли быть ответственны за первые попытки образования атмосферы Земли.

12. Не имея в своей атмосфере различные газы, наша планета была бы слишком холодная для существования человека. Водяной пар, углекислый газ и другие атмосферные газы поглощают солнечное тепло, распространяя его по поверхности планеты, тем самым создавая климат, пригодный для жизни.

Учёные обеспокоены тем, что если слишком большое количество газов, поглощающих тепло, поступит в атмосферу, парниковый эффект будет увеличиваться, выходя из-под контроля и создавая обжигающую, неприспособленную для жизни среду, как это наблюдается на Венере.

11. Пробы атмосферного воздуха, взятого после урагана Карла, пронёсшегося над Карибским бассейном в 2010 году, показали, что до 25% найденных в нём бактерий были связаны или были такими же, какие присутствуют в кале. Многие из этих бактерий, присутствуя в атмосфере, могут собираться в капельки и попадать на Землю в виде дождя. Учёные рассматривают эти бактерии как возможный способ передачи заболеваний.

10. Наш пресловутый (и так необходимый) озоновый слой сформировался, когда атомы кислорода смешались с ультрафиолетовым солнечным излучением, создав озон (О3). Молекулы озона поглощают большинство вредного солнечного излучения, не давая ему достигать нас.

Несмотря на свою значимость, озоновый слой был сформирован сравнительно недавно - после того, как в наших океанах появилось достаточно жизни, чтобы выделять количество кислорода, необходимого для его создания.

9. Своё название ионосфера получила потому, что высокоэнергетические частицы из космоса и наше Солнце помогают формировать ионы, создающие мягкий, электрический слой вокруг планеты. Этот слой помогал отражать радиоволны до тех пор, пока не были запущены спутники.

8. Кислотный дождь, уничтожающий целые леса и опустошающий водные экосистемы, формируется в атмосфере при условии, когда частицы диоксида серы или оксида азота смешиваются вместе с водяным паром и падают на Землю в виде дождя.

Оба этих химических соединения также встречаются в природе: диоксид серы выделяется при извержении вулканов, а оксид азота вырабатывается электрическими разрядами молнии.

7. Хотя давление воздуха с увеличением высоты падает, оно может изменяться в больших пределах на одном и том же месте Земли. Когда Солнце нагревает землю, нагревается и окружающий воздух, который поднимается, становясь точкой низкого давления.

Поскольку объекты перемещаются из областей высокого давления в области низкого давления, воздух вблизи высокого давления начинает стремительное движение, чтобы уравнять давление.

6. Молния - это настолько мощная сила, что всего один удар молнии может нагреть окружающий воздух до 30.000°С. Будучи электрическим взрывом, разряд молнии вызывает появление ударной волны, которая на больших расстояниях вырождается в звуковую волну, которую мы называем громом.

5. Хотя ветер, который мы ощущаем на поверхности Земли, часто приходит с северного и южного полюсов, на самом деле он формируется вокруг экватора.

Поскольку солнечный свет сильнее нагревает экватор и близлежащие широты, наибольший нагрев происходит здесь. (Солнечные лучи, конечно, достигают и полюсов, правда, это происходит под углом и не так активно.) Нагретый экваториальный воздух поднимается высоко в атмосферу и движется по направлению к полюсам, где опускается и возвращается обратно к экватору.

4. Северное полярное и южное полярное сияние, видимые в высоких северных и южных широтах, вызваны реакцией ионов, происходящей в четвёртом слое нашей атмосфере - термосфере.

Когда высоко заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с молекулами воздуха над нашими магнитными полюсами, они светятся и создают великолепные световые шоу, которые видны как с Земли, так и из космоса.

3. Парашютист Феликс Баумгартнер попал в историю, совершив

Атмосфера - это то, что обеспечивает возможность жизни на Земле. Самые первые сведения и факты об атмосфере мы получаем ещё в начальной школе. В старших классах мы уже подробнее знакомимся с этим понятием на уроках географии.

Понятие земной атмосферы

Атмосфера имеется не только у Земли, но и у других небесных тел. Так называют газовую оболочку, окружающую планеты. Состав этого газового слоя разных планет значительно отличается. Давайте рассмотрим основные сведения и факты об иначе называемой воздухом.

Самой важной её составляющей частью является кислород. Некоторые ошибочно думают, что земная атмосфера состоит полностью из кислорода, но на самом деле воздух - это смесь газов. В его составе 78% азота и 21% кислорода. Остальной один процент включает в себя озон, аргон, углекислый газ, водяные пары. Пусть процентное соотношение этих газов мало, но они выполняют важную функцию - поглощают значительную часть солнечной лучистой энергии, тем самым не дают светилу превратить всё живое на нашей планете в пепел. Свойства атмосферы изменяются в зависимости от высоты. Например, на высоте 65 км азот составляет 86%, а кислород - 19%.

Состав атмосферы Земли

• Углекислый газ необходим для питания растений. В атмосфере он появляется в результате процесса дыхания живых организмов, гниения, горения. Отсутствие его в составе атмосферы сделало бы невозможным существование любых растений.
• Кислород - жизненно важный для человека компонент атмосферы. Его наличие является условием для существования всех живых организмов. Он составляет около 20% от общего объёма атмосферных газов.
• Озон - это естественный поглотитель солнечного ультрафиолетового излучения, которое пагубно влияет на живые организмы. Большая его часть формирует отдельный слой атмосферы - озоновый экран. В последнее время деятельность человека приводит к тому, что начинает постепенно разрушаться, но так как он имеет большую важность, то ведётся активная работа по его сохранению и восстановлению.
• Водяной пар определяет влажность воздуха. Его содержание может быть разным в зависимости от различных факторов: температуры воздуха, территориального расположения, сезона. При низкой температуре водяного пара в воздухе совсем мало, может быть меньше одного процента, а при высокой его количество достигает 4%.
• Кроме всего вышеперечисленного, в составе земной атмосферы всегда присутствует определённый процент твёрдых и жидких примесей . Это сажа, пепел, морская соль, пыль, капли воды, микроорганизмы. Попадать в воздух они могут как естественным, так и антропогенным путём.

Слои атмосферы

И температура, и плотность, и качественный состав воздуха неодинаковый на разной высоте. Из-за этого принято выделять разные слои атмосферы. Каждый из них имеет свою характеристику. Давайте узнаем, какие слои атмосферы различают:

• Тропосфера - этот слой атмосферы находится ближе всего к поверхности Земли. Высота его - 8-10 км над полюсами и 16-18 км - в тропиках. Здесь находится 90% всего водяного пара, который имеется в атмосфере, поэтому происходит активное образование облаков. Также в этом слое наблюдаются такие процессы, как движение воздуха (ветра), турбулентность, конвекция. Температура колеблется от +45 градусов в полдень в тёплое время года в тропиках до -65 градусов на полюсах.
• Стратосфера - второй по отдалённости от слой атмосферы. Находится на высоте от 11 до 50 км. В нижнем слое стратосферы температура приблизительно -55, в сторону удаления от Земли она повышается до +1˚С. Эта область называется инверсией и является границей стратосферы и мезосферы.
• Мезосфера располагается на высоте от 50 до 90 км. Температура на её нижней границе - около 0, на верхней достигает -80...-90 ˚С. Метеориты, попадающие в атмосферу Земли, полностью сгорают в мезосфере, из-за этого здесь происходят свечения воздуха.
• Термосфера имеет толщину приблизительно 700 км. В этом слое атмосферы возникают северные сияния. Появляются они за счёт под действием космического излучения и радиации, исходящей от Солнца.
• Экзосфера - это зона рассеивания воздуха. Здесь концентрация газов небольшая и происходит их постепенный уход в межпланетное пространство.

Границей между земной атмосферой и космическими просторами принято считать рубеж в 100 км. Эту черту называют линией Кармана.

Давление атмосферы

Слушая прогноз погоды, мы часто слышим показатели атмосферного давления. Но что означает давление атмосферы, и как на нас это может повлиять?

Мы разобрались, что воздух состоит из газов и примесей. Каждая из этих составляющих имеет свой вес, а значит, и атмосфера не невесома, как считали до XVII века. Атмосферное давление - это сила, с которой все слои атмосферы давят на поверхность Земли и на все предметы.

Учёные провели сложные подсчёты и доказали, что на один квадратный метр площади атмосфера давит с силой 10 333 кг. Значит, человеческое тело подвержено давлению воздуха, вес которого равен 12-15 тонн. Почему же мы не ощущаем этого? Спасает нас своё внутреннее давление, которое и уравновешивает внешнее. Можно ощутить давление атмосферы, находясь в самолёте или высоко в горах, так как атмосферное давление на высоте значительно меньше. При этом возможен физический дискомфорт, закладывание ушей, головокружение.

Об атмосфере, окружающей можно сказать много всего. Мы знаем о ней множество интересных фактов, и некоторые из них могут казаться удивительными:

• Вес земной атмосферы составляет 5 300 000 000 000 000 тонн.
• Она способствует передаче звука. На высоте больше 100 км это свойство исчезает из-за изменения состава атмосферы.
• Движение атмосферы спровоцировано неравномерным нагревом поверхности Земли.
• Для определения температуры воздуха используют термометр, а для того, чтобы узнать силу давления атмосферы, - барометр.
• Наличие атмосферы спасает нашу планету от 100 тонн метеоритов ежедневно.
• Состав воздуха был фиксированным несколько сотен миллионов лет, но стал изменяться с началом бурной производственной деятельности.
• Считается, что атмосфера простирается вверх на высоту 3000 км.

Значение атмосферы для человека

Физиологическая зона атмосферы составляет 5 км. На высоте 5000 м над уровнем моря у человека начинает проявляться кислородное голодание, что выражается в снижении его работоспособности и ухудшении самочувствия. Это показывает то, что человек не сможет выжить в пространстве, где нет этой удивительной смеси газов.

Все сведения и факты об атмосфере только подтверждают её важность для людей. Благодаря её наличию и появилась возможность развития жизни на Земле. Уже сегодня, оценив масштабы вреда, который человечество способно своими действиями наносить дающему жизнь воздуху, нам следует задуматься о дальнейших мерах сохранения и восстановления атмосферы.

Районная научно - практическая конференция школьников

«Эврика»

Секция физики и аэрокосмонавтики

Атмосферное давление и

самочувствие людей

Мошонкина Валентина

МКОУ Корниловская СОШ

Болотнинского р-на

Новосибирской области

Научный руководитель:

Карманова Наталья Григорьевна,

учитель физики и математики

первой квалифицированной категории

Корнилово 2013 г

Введение. 3

Основная часть.

Что такое атмосферное давление? Из истории изучения 4

атмосферного давления.

Интересные факты об атмосферном давлении. 5-6

Что произойдет, если атмосферное давление уменьшится?

Атмосферное давление и самочувствие людей. 6-9

Результаты моих исследований 10-11

III . Заключение. 12

IV . Литература. 13

V . Приложения. 14-17

I. Введение.

Сообщая по радио о погоде, дикторы в конце обычно сообщают: атмосферное давление 760 мм ртутного столба (или 749, или 754...). Но многие ли понимают, что это значит, и откуда синоптики берут эти данные? О том, как измеряют атмосферное давление, как оно изменяется и влияет ли на человека? Что такое метеочувствительность, и существует ли она? Как влияет изменение атмосферного давления на самочувствие здорового или больного человека? Какое атмосферное давление, низкое или высокое, лучше переносится людьми? Эти вопросы я поставила перед собой, начиная это исследование.

Надо сказать, что эта проблема достаточно изучена, и в интернете можно найти немало статей, посвященных данной теме, и где можно найти ответы на поставленные мной вопросы. Это статьи, описывающие результаты веб-опроса людей по поводу влияния изменений погоды на их самочувствие, статьи, посвященные результатам научных исследований по этому вопросу, а также статьи, посвященные охране труда людей, работа которых связана с изменением атмосферного давления.

Я решила проводить свои исследования не просто на основе опроса людей, а параллельно измеряя артериальное давление, так как у гипертоников давление не всегда высокое, а гипотоников, наоборот, не всегда низкое. Таким образом установить связь между артериальным давлением в данный момент, атмосферным давлением и самочувствием человека. (приложение 1)

Исследования проводились в течение 2 – х месяцев, (октябрь, ноябрь 2009 г) объектом исследований стали 55 человек; возраст от 13 до 70 лет. В основном это работники школы (23 человека) и учащихся 7 – 11 классов (24 человека), а также в исследования были привлечены 8 людей пожилого возраста, это бабушки учащихся школы. (приложение 4).

Наверно моя работа не внесет ничего нового в освещение данной проблемы, но мне было интересно этим заниматься.

II. Основная часть.

Что такое атмосферное давление? Из истории изучения атмосферного давления.

Существование воздуха известно человеку с древнейших времен. Греческий мыслитель Анаксимен, живший в VI веке до н.э., считал воздух основой всех вещей. Вместе с тем воздух представляет собой нечто неуловимое, как бы невещественное - «дух».

Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3м. (Приложение 2). Оказалось, что атмосферное давление может уравновесить водяной столб только такой высоты.

Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью - ртутью, предпринятые в 1643г итальянским ученым Торричелли, привели к открытию атмосферного давления. Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря высота ртутного столба всегда была около 760мм. Ученый предположил, что высота столба жидкости уравновешивается давлением воздуха. Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы. (Приложение 3)

Правильность предположения Торричелли была подтверждена в 1648г. опытом Паскаля на горе Пью-де-Дом. Паскаль доказал, что меньший столб воздуха оказывает меньшее давление. Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздуха не могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парятнад ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.

Благодаря тепловому движению и притяжению молекул к Земле их распределение в атмосфере неравномерно. При высоте атмосферы в 2000-3000км 99% ее массы сосредоточено в нижнем (до 30км) слое. Воздух, как и другие газы, хорошо сжимаем. Нижние слои атмосферы в результате давления на них верхних слоев имеют большую плотность воздуха.
на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт.ст.= 1310 гПа или 1 атм. (1 атмосфера)
С высотой давление и плотность воздуха уменьшаются. На небольших высотах каждые 12м подъема уменьшают атмосферное давление на 1 мм рт.ст. На больших высотах эта закономерность нарушается. Происходит это потому, что высота воздушного столба, оказывающего давление, при подъеме уменьшается. Кроме того, в верхних слоях атмосферы воздух менее плотен.

На среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около 150 000Н . Но мы справляемся с такой нагрузкой, т.к. внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма.

2. Интересные факты об атмосферном давлении. Что произойдет, если атмосферное давление уменьшится ?

Давление газов внутри тела будет стремиться ``уравновесится"" с внешним давлением. Очень простая иллюстрация: банки, которые ставят больному. Воздух в них прогревают, отчего плотность газа уменьшается. Банку быстро прикладывают к поверхности, и по мере остывания банки и воздуха в ней тело человека в этом месте затягивается в банку. А представьте такую банку вокруг человека... Но это еще не все. Как известно, человек состоит из воды как минимум на 75 %. Температура кипения воды при атмосферном давлении равна 100 С. Температура кипения сильно зависит от давления: чем ниже давление, тем ниже температура кипения. ...Уже при давлении 0,4 атм. температура кипения воды равна 28,64 0 С, что значительно ниже температуры тела человека, кровь человека просто закипит. Около 15 лет назад в одном из институтов Академгородка возникла идея попробовать вакуумную сушку мяса. Большой кусок мяса поместили в вакуумную камеру и начали резкую откачку. Кусок просто взорвался. После этого эксперимента было довольно сложно отскребать его результаты от стенок вакуумной камеры.

Как переносит человек различную высоту над уровнем моря? 1-2 км – безопасная, или индифферентная зона, в которой не наблюдается каких либо физиологических изменений в организме. 2-4 км – зона полной компенсации: некоторые нарушения в деятельности сердечно-сосудистой, благодаря мобилизации организма быстро исчезают. 4-5 км – зона неполной компенсации: ухудшение общего самочувствия. 6–8 км – критическая зона: серьезные функциональные изменения жизнедеятельности организма. Более 8 км – смертельная зона: человек может находиться на этой высоте без дыхательного аппарата лишь 3 мин. На высоте 16 км – 9 с после чего наступает смерть.

3.Атмосферное давление и самочувствие людей.

Часто приходится слышать жалобы на плохое самочувствие в связи с изменением погоды и изменением атмосферного давления. Интересно, насколько эти жалобы имеют под собой реальную основу. Я поставила перед собой задачу выяснить, есть ли связь между этими явлениями. Если эта связь существует, то как это связано с артериальным давление человека, а также имеется ли связь с возрастом.

Я не являюсь первопроходцем в этом вопросе. В Интернете можно найти статьи, посвященные этой теме. Так Алексей Мощевикин

опубликовал результаты своих исследований о влиянии атмосферного давления на самочувствие людей в феврале 2004 г, но свои исследования он проводил исключительно на основе опроса людей, посещающих Интернет, опираясь только на субъективные ощущения людей. Вывод, полученный Мощевикиным в результате своего исследования:

В
опреки сложившемуся мнению самочувствие людей мало (или совсем не) зависит от такого метеорологического параметра, как атмосферное давление (по крайней мере в условиях не экстремальных его значений).

Процентное отношение количества плохо чувствовавших себя людей по отношению к общему количеству в каждой категории

На одном их сайтов интернета имеется статья, посвященная влиянию не только атмосферного давления, но и влажности и температуры воздуха на самочувствие и эти исследования являются, на наш взгляд, более серьезными. Авторы считают, что каждый третий взрослый реагирует на резкие изменения погоды. При этом женщины сталкиваются с этим вдвое чаще, чем мужчины. Людей, ощущающих дискомфорт от колебаний погоды, магнитных бурь, активности Солнца, называют метеолабильными (метеочувствительными). У женщин из-за резких погодных изменений хорошее самочувствие легко может поменяться на плохое. Существует даже наука биометеорология, которая занимается этими вопросами.

В статье народного целителя Николая Ивановича Мазнева

говорится о причинах, которые вызывают ухудшение самочувствия при изменении давления. При понижении давления из-за разницы между атмосферным давлением и давлением внутри организма происходит расширение газов в желудке и кишечнике, которые подпирают диафрагму, затрудняя дыхание, а также вызывают боль в животе. Расширяются сосуды кожи и слизистых оболочек, что приводит к кровотечению из носа. Появляется боль в ушах вследствие выпячивания барабанной перепонки кнаружи, исчезающая после выравнивания давления с обеих сторон; этому способствуют зевание, глотание, создающие условия для сообщения среднего уха через евстахиеву трубу с наружным воздухом. В связи с недостатком кислорода возникают одышка, головокружение,

Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых оболочек и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся.
Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления - повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.
При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В обычных условиях на поверхности земли годовые колебания атмосферного воздуха не превышают 20-30 мм, а суточные составляют 4-5 мм. Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Но некоторые больные очень чувствительны даже к таким незначительным изменениям давления. Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна.

Надо сказать, что на самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т.е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия.
Метеочувствительность отмечается у 35-70% больных разными заболеваниями. Так, погоду чувствует каждый второй больной с болезнями сердечно-сосудистой системы. Головная боль, слабость, быстрая утомляемость накануне смены погоды беспокоят почти каждого второго, особенно пожилых людей. Значительные атмосферные изменения могут вызвать перенапряжение и срыв механизмов адаптации. Тогда колебательные процессы в организме - биологические ритмы искажаются, становятся хаотичными.

И так, для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. Тем не менее у людей, которые не чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не осознаются. Их необходимо учитывать, например, у водителей транспорта. При резком изменении метеоусловий им становится труднее концентрировать внимание. Отсюда, может возрастать число несчастных случаев. В результате болезней (гриппа, ангины, воспаления легких, заболеваний суставов и др.) или переутомления сопротивляемость и резервы организма снижаются

4. Результаты моих исследований.

Измерения проводились не каждый день, а только в те дни, кода давление заметно изменялось. Результаты измерений артериального давления и опроса заносились в таблицы (приложение 4,5,6), в которых отмечались возраст, артериальное давление на данный момент, самочувствие (очень плохое, хуже чем обычно, нормальное, отличное), а также атмосферное давление на данный день. При плохом самочувствии задавался вопрос, связано ли это с изменением погоды или с другими причинами.

В нашей местности самое распространенное атмосферное давление – около 740 мм.рт.ст. Более высокое давление бывает редко, поэтому давление

750 мм.рт.ст. я считаю как повышенное,(760 мм. бывает очень редко) а 730 мм.рт.ст.-как пониженное.

Исследования показали, большая часть обследованных чувствует себя нормально при разных атмосферных давлениях независимо от артериального давления Что можно пронаблюдать в следующей таблице и на диаграмме.

	Низкое атмосферное давление	Нормальное атмосферное давление	Высокое атмосферное давление
Взрослые.

Рассматривая данные, можно сделать вывод, молодое поколение чувствует себя лучше при любом атмосферном давлении, что и следовало ожидать, так молодой организм меньше обременен болезнями, чем взрослый. Однако, видно, что при пониженном давлении самочувствие и взрослых и детей несколько хуже, чем при нормальном и повышенном. А также видно, что при нормальном давлении самочувствие всех немного лучше: у детей оно приближается к 100%, а у взрослых к 80%, что соответствует выводам в статье Николая Мазнева.

Что касается реакции на изменения атмосферного давления (погоды), то 63,6% опрошенных ответили, что это сказывается на самочувствии, из которых абсолютное большинство имеют проблемы с артериальным давлением. Причем гипертоники считают, что лучше чувствуют себя при высоком атмосферном давлении, а гипотоники- при низком.

Рассмотрим самочувствие гипертоников и гипотоников при различных атмосферных давлениях.

	Низкое атмосферное давление	Нормальное атмосферное давление	Высокое атмосферное давление
Гипертоники.
Гипотоники.
Здоровые.

Здесь под гипертониками и гипотониками подразумеваются люди, у которых на данный день давление было повышенное или пониженное, а здоровые- с нормальным давлением.

Анализируя диаграмму, можно сказать, что более всего проблем с самочувствием имеют гипертоники. Но, наверно, причиной тому является не только погода, но и проблемы со здоровьем вообще, т.к. и при нормальном атмосферном давлении их самочувствие не очень хорошее. Что касается гипотоников, то полученные результаты кажутся мне сомнительными, т.к. среди обследованных их было очень мало.

III. Заключение.

Анализируя выше сказанное, можно сделать следующие выводы. Некоторая метеочувствительность людей существует, причем ей в большей степени подвержены люди, имеющие какие-то заболевания, в частности проблемы с артериальным давлением. Но мы видим, что и люди с нормальным артериальным давлением также чувствительны к изменениям атмосферного давления. Хуже переносится понижение давления, но и при повышенном давлении имеется некоторое ухудшение самочувствия. Проявления метеочувствительности зависят от исходного состояния организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, микроклимата, в котором живет человек, и степени его акклиматизации к нему. Метеочувствительность чаще отмечается у людей, мало бывающих на свежем воздухе, занятых сидячим, умственным трудом, не занимающихся физкультурой. Для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. . Чаще метеочувствительность наблюдается у лиц со слабым (меланхолики) и сильным неуравновешенным (холерики) типом нервной системы. У людей сильного уравновешенного типа (сангвиники) метеочувствительность проявляется лишь при ослаблении организма. Повлиять на погоду мы не в состоянии. Но вот помочь своему организму пережить этот тяжелый период совсем несложно. При прогнозе значительного ухудшения погодных условий, а следовательно и резких перепадов атмосферного давления, прежде всего следует не паниковать, успокоиться, максимально снизить физическую нагрузку.

Я считаю, что результаты моего исследования согласуются с результатами исследований, описанных в статьях, упомянутых мною выше.

Литература.

1. Е.К. Кирьянова. «Атмосферное давление». Интернет. Фестиваль педагогических идей.

2. Атмосферное давление. Из истории открытия. Интернет. www.townsketch.

3. Н.И. Мазнев. Влияние окружающей среды. Давление воздуха и состояние организма. Интернет. www.maznev.ru

4. Алексей Мощевикин. Связь давления с самочувствием. Итоги веб- тестирования. Интернет. thermo.karelia.ru/projects/p_health_results.

5. Атмосферное давление, ветер, солнце, давление, влажность. Интернет www.propogodu.ru/2/491/

6.Атмосферное давление. Охрана труда. Интернет. www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/080/242.htm

7. Метеочувствительность и болезни, связанные с атмосферным давлением. Интернет. humbio.ru/Humbio/prof_d/00008499.htm

8. Влияние атмосферного давления на самочувствие человека. Интернет.

www.baroma.ru/atmdav.html

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение -5. Образцы таблиц с данными измерений и опроса.

В 70-х годах ХХ века норму верхнего артериального давления считали по формуле 100 + возраст обследуемого. С тех пор медицина сделала огромный рывок, но споры по поводу оптимальных показателей давления, способов его измерения и методов лечения гипертензии все еще не утихли. Впрочем, доподлинно известно, что высокое давление может оказаться причиной инфаркта , инсульта , ухудшения зрения и даже слабоумия . Мы собрали 15 важных фактов о высоком артериальном давлении, которые могут спасти вашу жизнь.

1. Гипертензия грозит не всем, но с возрастом артериальное давление повышается

Наследственность является одним из значимых факторов развития артериальной гипертензии, и «хорошие» гены в сочетании со здоровым образом жизни могут защитить человека от гипертонии . Однако начиная с 40 лет уровень систолического (верхнего) давления неизбежно увеличивается. Это происходит потому, что с возрастом сосуды теряют эластичность и затвердевают (развивается атеросклероз). Чтобы замедлить этот процесс, врачи рекомендуют употреблять больше цельнозерновых и молочных продуктов, рыбы и полиненасыщенных жирных кислот омега-3. А вот с красным мясом, сахаром и газировкой следует быть осторожными.

2. Высокое кровяное давление может не иметь симптомов

Высокое артериальное давление не всегда сопровождается головной болью, шумом в ушах, одышкой и головокружением. Иногда единственный способ обнаружить гипертонический криз - измерить давление. Как правило, давление падает в ночное время и повышается в первой половине дня, но это характерно не для всех пациентов. Именно поэтому золотым стандартом диагностики гипертонической болезни является суточный мониторинг артериального давления. Специальный прибор измеряет давление 3-4 раза в час в течение дня и каждые 30 минут ночью. Такой метод позволяет врачам обнаружить скрытых «дневных» и «ночных» гипертоников. Стоимость услуги в украинских клиниках - от 1100 грн.

3. Люди старше 50 лет должны следить за верхним артериальным давлением

Верхнее систолическое давление - давление крови в момент, когда сердечная мышца сокращается. Нижнее диастолическое давление - давление между ударами, когда кровь течет обратно к сердцу. Верхний показатель является наиболее важным, потому что определяет пиковую нагрузку, которую артерии и жизненно важные органы испытывают с каждым ударом сердца. Слишком высокое верхнее давление может навредить почкам, глазам и мозгу, а вот нижнее давление обычно достигает пика в возрасте 50-55 лет, после чего постепенно падает.

4. Эксперты не знают, каким должно быть идеальное верхнее давление

Исследователи до сих пор обсуждают оптимальные показатели верхнего артериального давления для людей старше 50 лет. До недавнего времени нормой считалось давление до 140 мм ртутного столба, но недавнее более 9300 пациентов с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний показало, что поддерживая верхнее давление на уровне до 120 мм ртутного столба, пациенты на треть уменьшают риск сердечной недостаточности, инфаркта миокарда и инсульта в течение пяти лет.

5. Безопасное артериальное давление определит врач

Для людей с низким риском сердечно-сосудистых заболеваний более высокий уровень систолического давления может оказаться приемлемым. Те же самые показатели могут стать критичными для пациентов, у которых уже диагностировали атеросклероз сосудов или ишемическую болезнь сердца . Именно поэтому при подборе лекарств нельзя слушать советы друзей и знакомых: оптимальный препарат и дозировку вам сможет подобрать только врач.

6. Здоровый образ жизни снижает давление не хуже таблеток

Умеренное потребление соли, большое количество овощей и фруктов в рационе, физическая активность и похудение могут снизить систолическое давление на 5-10 пунктов, потому при умеренно повышенном кровяном давлении вам могут не понадобиться лекарства: достаточно изменить образ жизни на более здоровый.

7. Кофе повышает артериальное давление, но ненадолго

Небольшая чашка кофе действительно может вызывать скачок артериального давления. В 2011 году в Американском журнале клинического питания ученые сообщили, что 200-300 мг кофеина повышают систолическое артериальное давление в среднем на 8 пунктов. Эффект длится около 3 часов, но не оказывает долгосрочного негативного эффекта.

8. Глубокое спокойное дыхание поможет снизить давление

Если замедлить дыхание до 6 вдохов за 30 секунд, систолическое кровяное давление временно опустится на 3 пункта. Пускай это и немного, но в некоторых случаях такой метод помогает человеку избежать гипертонического криза.

9. Чем старше вы становитесь, тем осторожнее нужно быть с солью

Не все люди чувствительны к соли. С возрастом у человека могут притупляться вкусовые рецепторы, и он непроизвольно выбирает более соленую пищу. Большое количество соли содержится в обработанных пищевых продуктах, потому люди старше 50 лет должны внимательно читать информацию о содержании натрия в продуктах. Добавляя соль в пищу, имейте в виду, что в четверти чайной ложки соли содержится 575 мг натрия, а для людей старше 50 рекомендованная суточная доза составляет 1500 мг натрия.

10. Упражнения с кистевым эспандером помогут снизить давление

Упражнения с кистевым эспандером признали эффективным альтернативным способом снизить артериальное давление на несколько пунктов. Все, что нужно делать - сжимать эспандер в течение 2 минут. Выполняя такую зарядку три раза в неделю, гипертоникам будет проще контролировать уровень артериального давления.

11. Современные лекарства от гипертонии не всегда лучше традиционных

Лечение гипертонии врачи обычно начинают с назначения мочегонных средств. Они удаляют из организма избыток соли и воды, снижают нагрузку на сосуды. Более современные лекарства называются ингибиторами АПФ: они угнетают действие фермента, который превращает биологически неактивный гормон ангиотензин I в ангиотенизн II, сужающий сосуды и повышающий давление. Пока не существует доказательств, что ингибиторы АПФ превосходят диуретики по эффективности. Впрочем, они часто имеют меньше побочных эффектов и лучше подходят для пациентов с сахарным диабетом.

12. Для большинства пациентов одного лекарства от повышенного давления недостаточно

Один препарат, как правило, способен эффективно понизить давление лишь у 20-30% гипертоников. Остальным же назначают комбинированную терапию - несколько лекарств одновременно. Такой подход позволяет заблокировать сразу несколько факторов, повышающих кровяное давление.

13. Безрецептурные лекарства могут повышать артериальное давление

Некоторые безрецептурные лекарства содержат псевдоэфедрин, сужающий кровеносные сосуды, повышают артериальное давление. К таким препаратам относится Грипекс, Грипэнд, Клариназе, Мульсинекс, Нурофен Стопколд, Тайленол и т.д. Псевдоэфедрин может повысить верхнее кровяное давление на 3-6 пунктов, потому, прежде чем принимать такие лекарства, проконсультируйтесь с кардиологом.

14. Артериальное давление может упасть слишком низко

Когда артериальное давление становится слишком слабым, чтобы перекачивать кровь к мозгу, развивается ортостатическая гипотензия . Особенно подвержены такому состоянию пожилые люди, принимающие большое количество лекарств. Если после приема таблеток вы испытываете слабость и головокружение , обязательно расскажите об этом своему врачу: возможно, вам придется сменить рецепт.

15. Контролировать давление нужно всю жизнь

Нормализовав артериальное давление после гипертонического криза, многие люди бросают таблетки. Но как только гипертоник прекратит лечение, его кровяное давление снова пойдет вверх. Так как систолическое артериальное давление обычно повышается с возрастом, очень важно контролировать его регулярно. Также большинству людей с повышенным давлением необходимо периодически корректировать свои лекарства.