Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ένα από τα πιο σημαντικά κλιματικά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τις καιρικές συνθήκες και τους ανθρώπους. Συμβάλλει στο σχηματισμό κυκλώνων και αντικυκλώνων, προκαλεί την ανάπτυξη καρδιαγγειακών παθήσεων στον άνθρωπο. Οι αποδείξεις ότι ο αέρας έχει βάρος χρονολογούνται από τον 17ο αιώνα και από τότε η διαδικασία μελέτης των κραδασμών του ήταν ένα από τα κεντρικά για τους μετεωρολόγους.
Τι είναι η ατμόσφαιρα
Η λέξη "ατμόσφαιρα" είναι ελληνικής προέλευσης, κυριολεκτικά μεταφράζεται ως "ατμός" και "μπάλα". Αυτό είναι ένα αέριο κέλυφος γύρω από τον πλανήτη, το οποίο περιστρέφεται μαζί του και σχηματίζει ένα ενιαίο ολόκληρο κοσμικό σώμα. Εκτείνεται από τον φλοιό της γης, διεισδύει στην υδρόσφαιρα και τελειώνει με την εξώσφαιρα, ρέοντας σταδιακά στον διαπλανητικό χώρο.
Η ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι το πιο σημαντικό στοιχείο του, που παρέχει τη δυνατότητα ζωής στη Γη. Περιέχει το απαραίτητο οξυγόνο για ένα άτομο, οι καιρικοί δείκτες εξαρτώνται από αυτό. Τα όρια της ατμόσφαιρας είναι πολύ αυθαίρετα. Είναι γενικά αποδεκτό ότι ξεκινούν σε απόσταση περίπου 1000 χιλιομέτρων από την επιφάνεια της γης καιστη συνέχεια, σε απόσταση ακόμη 300 χιλιομέτρων, περνούν ομαλά στον διαπλανητικό χώρο. Σύμφωνα με τις θεωρίες που ακολουθεί η NASA, αυτό το αέριο κέλυφος καταλήγει σε υψόμετρο περίπου 100 χιλιομέτρων.
Προέκυψε ως αποτέλεσμα ηφαιστειακών εκρήξεων και της εξάτμισης ουσιών σε διαστημικά σώματα που έπεσαν στον πλανήτη. Σήμερα, η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται από άζωτο, οξυγόνο, αργό και άλλα αέρια.
Ιστορία της ανακάλυψης της ατμοσφαιρικής πίεσης
Μέχρι τον 17ο αιώνα, η ανθρωπότητα δεν σκεφτόταν αν ο αέρας έχει μάζα. Δεν υπήρχε επίσης ιδέα για το τι ήταν η ατμοσφαιρική πίεση. Ωστόσο, όταν ο δούκας της Τοσκάνης αποφάσισε να εξοπλίσει τους περίφημους κήπους της Φλωρεντίας με σιντριβάνια, το έργο του απέτυχε παταγωδώς. Το ύψος της στήλης του νερού δεν ξεπερνούσε τα 10 μέτρα, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με όλες τις ιδέες για τους νόμους της φύσης εκείνης της εποχής. Εδώ ξεκινά η ιστορία της ανακάλυψης της ατμοσφαιρικής πίεσης.
Ο μαθητής του Galileo, ο Ιταλός φυσικός και μαθηματικός Evangelista Torricelli, ξεκίνησε τη μελέτη αυτού του φαινομένου. Με τη βοήθεια πειραμάτων σε ένα βαρύτερο στοιχείο, τον υδράργυρο, λίγα χρόνια αργότερα μπόρεσε να αποδείξει την παρουσία βάρους στον αέρα. Πρώτα δημιούργησε ένα κενό σε ένα εργαστήριο και ανέπτυξε το πρώτο βαρόμετρο. Ο Torricelli φαντάστηκε έναν γυάλινο σωλήνα γεμάτο με υδράργυρο, στον οποίο, υπό την επίδραση της πίεσης, παρέμενε μια τέτοια ποσότητα ουσίας που θα εξίσωνε την πίεση της ατμόσφαιρας. Για τον υδράργυρο, το ύψος της στήλης ήταν 760 mm. Για νερό - 10,3 μέτρα, αυτό είναι ακριβώς τοτο ύψος στο οποίο ανέβαιναν τα σιντριβάνια στους κήπους της Φλωρεντίας. Ήταν αυτός που ανακάλυψε για την ανθρωπότητα τι είναι η ατμοσφαιρική πίεση και πώς επηρεάζει την ανθρώπινη ζωή. Ο χωρίς αέρα χώρος στον σωλήνα ονομάστηκε "Τορικελλικό κενό" από αυτόν.
Γιατί και πώς δημιουργείται η ατμοσφαιρική πίεση
Ένα από τα βασικά εργαλεία της μετεωρολογίας είναι η μελέτη της κίνησης και της κίνησης των αέριων μαζών. Χάρη σε αυτό, μπορείτε να πάρετε μια ιδέα για το αποτέλεσμα του οποίου δημιουργείται η ατμοσφαιρική πίεση. Αφού αποδείχθηκε ότι ο αέρας έχει βάρος, έγινε σαφές ότι, όπως και κάθε άλλο σώμα στον πλανήτη, επηρεάζεται από τη δύναμη της βαρύτητας. Αυτό είναι που προκαλεί πίεση όταν η ατμόσφαιρα βρίσκεται υπό την επίδραση της βαρύτητας. Η ατμοσφαιρική πίεση μπορεί να παρουσιάζει διακυμάνσεις λόγω διαφορών στη μάζα αέρα σε διαφορετικές περιοχές.
Όπου υπάρχει περισσότερος αέρας, είναι υψηλότερος. Σε σπάνιο χώρο, παρατηρείται μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Ο λόγος για την αλλαγή της μάζας του αέρα έγκειται στη θερμοκρασία του. Δεν θερμαίνεται από τις ακτίνες του Ήλιου, αλλά από την επιφάνεια της Γης. Όταν θερμαίνεται, ο αέρας γίνεται ελαφρύτερος και ανεβαίνει, ενώ οι ψυχρές μάζες αέρα βυθίζονται, δημιουργώντας μια συνεχή, συνεχή κίνηση των μαζών αέρα. Κάθε ένα από αυτά τα ρεύματα έχει διαφορετική ατμοσφαιρική πίεση, η οποία προκαλεί την εμφάνιση ανέμων στην επιφάνεια του πλανήτη μας.
Επίπτωση στον καιρό
Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ένας από τους βασικούς όρους στη μετεωρολογία. Ο καιρός της Γης διαμορφώνεται απότην πρόσκρουση των κυκλώνων και των αντικυκλώνων, που σχηματίζονται υπό την επίδραση πτώσεων πίεσης στο αέριο κέλυφος του πλανήτη. Οι αντικυκλώνες χαρακτηρίζονται από υψηλούς ρυθμούς (έως 800 mm Hg και άνω) και χαμηλή ταχύτητα, ενώ οι κυκλώνες είναι περιοχές με χαμηλότερους ρυθμούς και υψηλή ταχύτητα. Ανεμοστρόβιλοι, τυφώνες, ανεμοστρόβιλοι σχηματίζονται επίσης λόγω ξαφνικών αλλαγών στην ατμοσφαιρική πίεση - μέσα στον ανεμοστρόβιλο πέφτει γρήγορα, φτάνοντας τα 560 mmHg.
Η κίνηση του αέρα προκαλεί αλλαγές στις καιρικές συνθήκες. Οι άνεμοι που δημιουργούνται μεταξύ περιοχών με διαφορετικά επίπεδα πίεσης προσπερνούν κυκλώνες και αντικυκλώνες, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ατμοσφαιρική πίεση, η οποία διαμορφώνει ορισμένες καιρικές συνθήκες. Αυτές οι κινήσεις είναι σπάνια συστηματικές και πολύ δύσκολο να προβλεφθούν. Σε περιοχές όπου συγκρούονται υψηλή και χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση, οι κλιματικές συνθήκες αλλάζουν.
Τυπικοί δείκτες
Ο μέσος όρος υπό ιδανικές συνθήκες είναι 760 mmHg. Το επίπεδο πίεσης αλλάζει με το υψόμετρο: σε πεδινά ή περιοχές κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, η πίεση θα είναι μεγαλύτερη, σε ύψος που ο αέρας σπανίζει, αντίθετα, οι δείκτες της μειώνονται κατά 1 mmHg με κάθε χιλιόμετρο.
Μειωμένη ατμοσφαιρική πίεση
Μειώνεται με την αύξηση του υψομέτρου λόγω της απόστασης από την επιφάνεια της Γης. Στην πρώτη περίπτωση, αυτή η διαδικασία εξηγείται από τη μείωση της πρόσκρουσης των βαρυτικών δυνάμεων.
Θερμαίνεται από τη Γη, τα αέρια που συνθέτουν τον αέρα διαστέλλονται, η μάζα τους γίνεται ελαφρύτερη και ανεβαίνουν σε υψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Η κίνηση συμβαίνει έως ότου οι γειτονικές αέριες μάζες είναι λιγότερο πυκνές, μετά ο αέρας απλώνεται στα πλάγια και η πίεση εξισορροπείται.
Παραδοσιακές περιοχές με χαμηλότερη ατμοσφαιρική πίεση είναι οι τροπικοί. Στα ισημερινά εδάφη παρατηρείται πάντα χαμηλή πίεση. Ωστόσο, οι ζώνες με αυξημένο και μειωμένο δείκτη κατανέμονται άνισα στη Γη: στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος, μπορεί να υπάρχουν περιοχές με διαφορετικά επίπεδα.
Υψηλή ατμοσφαιρική πίεση
Το υψηλότερο επίπεδο στη Γη παρατηρείται στον Νότιο και τον Βόρειο Πόλο. Αυτό συμβαίνει επειδή ο αέρας πάνω από την ψυχρή επιφάνεια γίνεται ψυχρός και πυκνός, η μάζα του αυξάνεται, επομένως, έλκεται πιο έντονα στην επιφάνεια από τη βαρύτητα. Κατεβαίνει, και ο χώρος από πάνω του γεμίζει με θερμότερες αέριες μάζες, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ατμοσφαιρική πίεση με αυξημένο επίπεδο.
Επίδραση σε ένα άτομο
Οι φυσιολογικοί δείκτες, χαρακτηριστικοί της περιοχής διαμονής ενός ατόμου, δεν πρέπει να έχουν καμία επίδραση στην ευημερία του. Ταυτόχρονα, η ατμοσφαιρική πίεση και η ζωή στη Γη είναι άρρηκτα συνδεδεμένα. Η αλλαγή του - αύξηση ή μείωση - μπορεί να προκαλέσει την ανάπτυξη καρδιαγγειακών παθήσεων σε άτομα με υψηλή αρτηριακή πίεση. Ένα άτομο μπορεί να εμφανίσει πόνο στην περιοχή της καρδιάς, επιληπτικές κρίσειςάδικος πονοκέφαλος, μειωμένη απόδοση.
Για άτομα που πάσχουν από αναπνευστικές παθήσεις, οι αντικυκλώνες μπορεί να γίνουν επικίνδυνοι, προκαλώντας υψηλή αρτηριακή πίεση. Ο αέρας κατεβαίνει και γίνεται πιο πυκνός, η συγκέντρωση των επιβλαβών ουσιών αυξάνεται.
Κατά τη διάρκεια των διακυμάνσεων της ατμοσφαιρικής πίεσης, η ανοσία μειώνεται στους ανθρώπους, το επίπεδο των λευκοκυττάρων στο αίμα, επομένως δεν συνιστάται η σωματική ή πνευματική φόρτωση του σώματος τέτοιες μέρες.
