Цели и задачи: продолжить формирование знаний и представлений об атмосфере; разобрать с учащимися новые понятия и определения; рассмотреть виды, величину, причины изменения и способы измерения Ат. Д.; доказать учащимся существование Ат. Д.; показать интеграцию с биологией – растения-барометры; формировать умение обобщать, выделять главное, проводить аналогию, выявлять причинно-следственные связи; приобщать к географическим терминам, формировать сознательную дисциплину.
Форма урока:
беседа, демонстрация опыта, доказывающего существование Ат. Д (лист бумаги и стакан с водой). Решение практических задач по Ат. Д.Тип урока:
объяснение нового материала.Оборудование:
барометр-анероид, стакан с водой, лист бумаги, учебник, атлас для 6 класса.Термины и понятия:
Ат. Д., нормальное давление, барометр ртутный, барометр-анероид. Эванджелист Торричелли объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемный.ХОД УРОКА
1. Организацонный момент.
2. Новая тема после практической работы.
Всякое вещество имеет свой вес и массу и даже воздух. Воздух оказывает давление на все предметы, с которыми соприкасается, например, опыт со стаканом воды и листом бумаги.
Масса 1м 3 воздуха над уровнем моря равна 1 кг 300 г
Если взять столб воздуха от земной поверхности до верхней границы атмосферы, то окажется, что на 1см 2 поверхности, воздух давит с такой же силой, как гиря массой 1 кг 33 г (1 м 2 =10 000 см 2 x 1,33 =13 300 кг (13 т 300 кг)
Давайте попробуем вычислить давление, оказываемое атмосферой на вашу ладонь.
Площадь ладони равна 60 см 2 x 1,33 кг = 79,8 кг
Ребята, а почему мы или другие живые организмы не ощущаем давление, которое давит на нас? (Т.к. оно уравновешивается внутренним давлением, существующим внутри человеческого организма). Вот мы с вами и подошли к определению – Атмосферное давление – это сила, с которой воздух давит на земную поверхность и все находящиеся на ней предметы (записать в тетради ).
А кто же измерил и установил что такое атмосферное давление?
В XVII в. Итальянский учёный Э. Торричелли доказал, что атмосферное давление существует.
Он провёл такой опыт: Взял трубку высотой 1 м, с одного конца запаял и налил ртуть (это жидкий ядовитый металл Нg) перевернул трубку в чашу с ртутью и открыл, часть ртути вылилась, а часть осталась в трубке. Если Атм. Д. ослабеет, то ртуть ещё немного выльется, если повыситься, то столбик ртути поднимется.
Что же мешало ртути вылиться полностью? (Давление воздуха давит на ртуть в чашке и не даёт ртути вылиться) что и показал опыт со стаканом с водой.
Сейчас обратимся к учебнику стр. 144
Установлено, что нормальным Атм. Д. является 760 мм рт.ст. на уровне моря у параллели 45° (рис. 72) записать в тетрадь.
Чем же измеряют Атм. Д.?
Барометр (ртутный) от греческого барос-тяжесть, метрео-измеряю. Используется на всех метеорологических станциях, где помимо ещё установлен и барограф (графо-пишу).
Анероид (без жидкости) коробочка, из которой выкачан воздух. Если давление увеличивается, коробочка сжимается, если уменьшается, коробочка расширяется, стрелка показывает изменение её объёма.
Если Атм. Д. понижается – то это к (к дождю)
Если повышается – то это к 
(к ясной
погоде)
Но как же происходит изменение атмосферного давления?
Давайте ещё раз обратимся к рис. 72
Вывод: значит с высотой давление будет понижаться . А через сколько метров?
С высотой воздух становится менее плотным, кислород в нём уменьшается, дышать становится труднее. Поэтому, когда человек поднимается в горы уже на высоте 300 м, начинает чувствовать себя плохо – появляется отдышка, головокружение, кровотечение из носа.
Через каждые 10,5 м Атм. Д. понижается на 1 мм рт. ст.
Атмосферное давление изменяется и от температуры . Тёплый воздух легче (расширяется) – Атм.Д. – низкое ; холодный воздух тяжелее (сжимается) Атм. Д. – высокое .
В природе существуют растения, которые могут чувствовать изменение Атм.Д. и предсказывать погоду (клевер, фиалка, горицвет, полевой вьюнок, белая кувшинка – “Занимательная биология” стр. 83; репродукции цветов взять у учителя биологии).
Где вам может пригодиться изучаемый сейчас на уроке материал? (Ответы учеников).
3. Закрепление
Вопрос № 2.
а) холодная погода – повышается Атм. Д.
б) тёплая погода – понижается Атм. Д.
Вопрос № 5. Высота г. Казань по атласу 200 м; широта 54,5° с.ш. Необходимо узнать какое давление в г. Казань? 200 м / 10,5 м = 19,04 мм; 760 мм – 19,04 =741 мм рт.ст.
Задача: У подножия горы на высоте 2300 м над уровнем океана давление воздуха равно 756 мм, а на вершине горы в то же самое время 720 мм. Определите относительную и абсолютную высоту горы?
756 мм – 720 мм = 36мм x 10,5 м = 478 м (относительная высота)
478 м + 200 м = 678 м (абсолютная высота)
Рисунок №1
Задача: Если у подножия горы давление 760 мм, то какое давление будет на высоте 336 м?
336 м / 10,5 м = 32 мм;
760 мм – 32 мм = 728 мм рт.ст.
4. Домашнее задание: § 38 вопрос №3; №4
Человек – далеко не царь природы, а, скорее, ее дитя, неотъемлемая частичка вселенной. Мы живет в мире, где все строго взаимосвязано и подчинено единой системе.
Всем известно, что Земля окружена плотной воздушной массой, которую принято называть атмосферой. И на любой предмет, в том числе и тело человека, «давит» воздушный столб, имеющий определенный вес. Ученым опытным путем удалось установить, что на каждый квадратный сантиметр человеческого тела воздействует атмосферное давление весом 1,033 килограмма. И если провести несложные математические вычисления, то окажется, что в среднем человек находится под давлением в 15550 кг.
Вес колоссальный, но, к счастью, совершенно неощутимый. Возможно это благодаря тому, что в крови человека присутствует растворенный кислород.
Каково же влияние атмосферного давления на человека? Об этом немного подробнее.
Норма атмосферного давления
Медики в разговоре о том, какое атмосферное давление считается нормальным, указывают диапазон в 750….760 мм.рт.ст. Такой разброс вполне допустим, поскольку рельеф планеты не идеально ровный.
Метеозависимость
Врачи утверждают, что организм некоторых людей способен приспособиться к любым условиям. Им нипочем даже такие серьезные испытания, как дальние перелеты на самолете из одного климатического пояса в другой.
В это же время другие, не выходя из своей квартиры, чувствуют приближение изменений в погоде. Проявляться это может в виде сильных головных болей, необъяснимой слабости или постоянно влажных ладоней, например. У таких людей чаще других диагностируются болезни сосудов и эндокринной системы.
Особенно тяжело, когда атмосферное давление совершает резкий скачок за короткое время. По статистике большая часть людей, организм которых столь бурно реагирует на изменение показателей атмосферного давления, - это женщины, живущие в крупных городах. К сожалению, жесткий ритм жизни, перенаселенность, экология – не лучшие спутники здоровья.
При желании от зависимости можно избавиться. Надо лишь проявить настойчивость и последовательность. Способы всем известны. Это основы здорового образа жизни: закаливание, плавание, ходьба-бег, здоровое питание, достаточный сон, устранение вредных привычек, снижение веса.
Как наш организм реагирует на повышенное атмосферное давление?
Атмосферное давление (норма для человека) – в идеале 760 мм.рт.ст. Но такой показатель удерживается очень редко.
В результате повышения давления в атмосфере устанавливается ясная погода, отсутствуют резкие перепады влажности и температуры воздуха. На такие изменения активно реагирует организм гипертоников и аллергиков.
В условиях города, в безветренную погоду, естественно, дает о себе знать загазованность. Первыми это чувствуют больные, у которых проблема с дыхательными органами.
Повышение атмосферного давления сказывается и на иммунитете. Конкретно это выражается в снижении лейкоцитов в крови. Ослабленному организму нелегко будет справиться с инфекциями.
Врачи советуют:
Начинайте день с легкой утренней гимнастики. Принимайте контрастный душ. На завтрак отдайте предпочтение продуктам, в которых много калия (творог, изюм, курага, бананы). Не позволяйте себе обильной еды. Не переедайте. Этот день не самый удачный для больших физических усилий и проявления эмоций. Придя домой, отдохните с часок, займитесь рутинными домашними делами, спать ложитесь раньше обычного времени.
Низкое атмосферное давление и самочувствие
Низкое атмосферное давление, это сколько? Отвечая на вопрос условно можно сказать, если показания барометра ниже чем 750 мм.рт.ст. Но все зависит от региона проживания. В частности, для Москвы показатели в 748-749 мм.рт.ст. являются нормой.
Среди первых чувствуют это отклонение от нормы «сердечники» и те, у кого наблюдается внутричерепное давление. Они жалуются на общую слабость, частые мигрени, нехватку кислорода, одышку, а также на боли в кишечнике.
Врачи советуют:
Привести в норму свое артериальное давление. Снизить физическую нагрузку. Внести в каждый рабочий час десять минут отдыха. Пить чаще жидкость, отдавая предпочтение зеленому чаю с медом. Выпивать утренний кофе. Принимать настойки трав, показанные для сердечников. Расслабляться вечерами под контрастным душем. Ложиться спать раньше привычного часа.
Как на организм влияют перепады влажности
Низкая влажность воздуха в 30 – 40 процентов не полезна. Она раздражает слизистый покров носа. Первыми это отклонение чувствуют астматики и аллергики. Помочь в этом случае может увлажнение слизистой оболочки носоглотки слабосоленым водным раствором.
Частые осадки, естественно, повышают влажность воздуха до 70 – 90 процентов. Это также негативно сказывается на состоянии здоровья.
Высокая влажность воздуха может стать причиной обострения хронических заболеваний почек и суставов.
Врачи советуют:
Поменяйте климат, по возможности, на сухой. Уменьшите время пребывания на улице в сырую погоду. На прогулку выходите в теплой одежде. Помните о витаминах
Атмосферное давление и температура
Оптимальная температура для человека в помещении – не выше +18. Особенно это касается спальни.
Как же складывается взаимное влияние атмосферного давления и кислорода?
В случае повышения температуры воздуха и одновременного снижения атмосферного давления страдают люди, имеющие заболевания, сердечнососудистые и органов дыхания.
Если снижается температура, а атмосферное давление повышается, плохо становится гипертоникам, астматикам и тем, у кого проблемы с желудком и мочеполовой системой.
В случае резкого и многократного колебания температуры в организме вырабатывается недопустимо большое количество гистамина, основного провокатора аллергии.
Полезно знать
Чему равно нормальное атмосферное давление для человека, теперь вам известно. Это 760 мм.рт.ст, но такие показатели барометр фиксирует очень редко.
Также важно помнить, что изменение атмосферного давления с высотой (при этом оно стремительно уменьшается) происходит довольно резко. Именно из-за такого перепада человек, очень быстро поднимающийся в гору, может потерять сознание.
В России атмосферное давление измеряется в мм.рт.ст. Но международная система принимает за единицу измерения паскали. При этом нормальное атмосферное давление в паскалях будет равно 100кПа. Если преобразовать наши 760 мм.рт.ст. в паскали, то нормальное атмосферное давление в паскалях для нашей страны будет 101,3 кПа.
Метеозависимые люди чаще других интересуются, какое атмосферное давление считается нормальным для человека. Вес воздушной массы настолько велик, что тело человека выдерживает нагрузку свыше 15-ти тонн. Не чувствовать такую нагрузку помогает компенсация, которая осуществляется давлением внутренних органов. Когда вследствие неполадок в организме система адаптации не справляется, метеозависимый человек становится рабом погодного катаклизма. Интенсивность симптоматики зависит от того, насколько низким или высоким будет артериальное давление.
О чем говорит барометр?
Известно, что сила давления воздушной оболочки Земли на 1 см² поверхности, уравновешивается столбиком ртути высотой 760 мм. Этот показатель принят за норму. Когда барометр дает результат выше 760 мм ртутного столба, говорят о повышенном атмосферном давлении, когда меньше 760 мм рт. ст. - о пониженном. Учитывая тот факт, что поверхность Земли нагревается неравномерно и неоднороден рельеф (горы, низины) показания барометра будут отличаться.
Вернуться к оглавлению
Благоприятная погода
Каждый человек уникален. Также уникальной будет норма атмосферного давления для него. Кто-то не заметит перелета в другую климатическую зону, а кто-то почувствует приближение циклона, что проявится головной болью и «выкручиванием» коленей. Другие забрались повыше в горы и чувствуют себя замечательно, не обращая внимание на разреженный воздух. Совокупность природных и погодных условий, при которых можно чувствовать себя комфортно и есть нормальное атмосферное давление для человека. Чем старше становиться человек, тем сильнее он чувствует перемены климата.
Вернуться к оглавлению
Таблица оптимальных погодных условий
Каждый испытывает на себе влияние не только давления атмосферы, но и температуры воздуха, влажности как на улице, так и в доме. Оптимальные показатели и возможные последствия отклонений от нормы поданы в таблице:
| Атмосферное давление | 750-760 мм рт. ст. | выше 760 мм рт. ст. | меньше 750 мм рт. ст. |
| Влияние | Комфортное для самочувствия человека. |
|
|
| Температура воздуха | 18-20° С | Выше 25 °C | Менее 16° С |
| Воздействие | Подходит для работы, отдыха, сна. | Превышение температуры воздуха даже на 5° С от нормы приводит к значительному снижению работоспособности, переутомлению. |
|
| Влажность | 50-55% | Менее 45% | Более 60% |
| Эффект | Комфортная для самочувствия. | Слизистая поверхность носоглотки пересыхает, ее способность противостоять вирусам и бактериям снижается. | Уменьшается сопротивляемость организма холоду. |
Вернуться к оглавлению
Что такое метеозависимость?
Метеозависимость - это неспособность организма человека приспособится к меняющимся погодным условиям.
К метеозависимости больше предрасположены люди, страдающие вегетососудистой дистонией, гипертонической болезнью, атеросклерозом, эндокринными заболеваниями. Барорецепторы наших органов реагируют на приближение циклона или антициклона, снижая или повышая АД, делая зависимыми от погодных условий.
Вернуться к оглавлению
Влияние высокого атмосферного давления на артериальное
Организм обладает свйством выравнивать атмосферное давление с артерильным.
Рост атмосферного давления принуждает давление крови выравнивать дисбаланс. Артериальное давление снижается, стенки сосудов расширяются. Последствия гипотонии:
- беспокоит плохое самочувствие и общая слабость;
- мучают головные боли;
- ощущается неприятная «заложенность» в ушах;
- обостряются хронические заболевания.
Химический состав крови в этих условиях покажет снижение уровня лейкоцитов, а это значит, что иммунной системе будет труднее справиться с инфекцией или вирусом. Лучшее решение в такой ситуации:
- не перенапрягаться и хорошо отдохнуть;
- ограничить прием спиртных напитков в это время;
- обогатить рацион продуктами, содержащими калий (сухофрукты) и магний (злаковые каши, ржаной хлеб).
Вернуться к оглавлению
Влияние пониженного атмосферного давления на человека
Падение атмосферного давления при изменении погоды, приводит к появлению симптомов, которые аналогичны горному восхождению. Недостаточное количество кислорода неспособно насытить органы тела человека. Появляется одышка, сердце стучит чаще боль давит в висках и обручем сжимает голову. На это остро реагируют люди с повышенным внутричерепным давлением, травмами головы, сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Вернуться к оглавлению
Как бороться с метеозависимостью?
- питания - ограничить потребление жирной, соленой пищи, сделать упор на молочных продуктах, фруктах и овощах;
- работы - сбалансировать периоды отдыха и интенсивной работы, чаще делать перерыв;
- сна - он должен быть достаточным, не превышать 7-8 часов, хорошее решение - не ложиться позднее 11-ти часов вечера;
- физической нагрузки - регулярная, в меру интенсивная (ежедневная утренняя зарядка, пробежки летом, ходьба на лыжах зимой);
- водных процедур - показаны обтирания прохладной водой, слишком горячие ванны не рекомендуют.
Найти благоприятное, идеальное условие для жизни, учитывая погодное влияние на человека, очень трудно. Оптимальное лечение метеозависимости должно быть направлено на повышение эластичности стенок сосудов. Укрепляют сердечно-сосудистую систему, выравнивают психический и эмоциональный фон. Чтобы чувствовать себя комфортнее, метеозависимому человеку врачи рекомендуют прием природных адаптогенов, таких как: настойки женьшеня, элеутерококка, боярышника.
Наша Земля имеет атмосферу, оказывающую давление на все, что находится внутри нее. В 1634 году итальянский ученый Торричелли первым определил величину, которой равно атмосферное давление. Влияние на человека его изменений изучают ученые самых разных специальностей. Как оказалось, атмосферное давление зависит от температуры, плотности воздуха, высоты, силы притяжения, широты местности. Оно подвержено постоянным колебаниям.
Какое атмосферное давление считается нормальным? Чему оно равно? Физики отвечают: 760 миллиметрам ртутного столба. Измерение должно проводиться точно на уровне моря, а температура должна соответствовать 15 градусам.
На квадратный сантиметр тела нормальное давление действует как вес, равный 1,033 кг, но мы его не замечаем. Это потому, что газы воздуха растворены в тканевых жидкостях. Они полностью уравновешивают давление атмосферы. Нарушение равновесия при переменах погоды воспринимается как ухудшение самочувствия. Какое атмосферное давление считается нормальным? Очевидно, то, которое не оказывает отрицательного влияния на организм. По словам медиков, оно равно 750 мм. рт. ст.
Однако люди, проживающие в местах ниже или выше уровня моря в условиях постоянно повышенного или пониженного давления, адаптируясь, хорошо его переносят. Поэтому, какое атмосферное давление считается нормальным для здоровья, зависит также от нашей адаптации.
Отрицательное влияние оказывает не столько само атмосферное давление, сколько его быстрые изменения. Падения или подъемы давления вызывают ухудшение самочувствия, проблемы с сердцем. Нормальное атмосферное давление для человека неощутимо. Но при быстром изменении его воздух, находящийся в различных полостях тела, действует на барорецепторы внутренних органов. У части людей появляется недомогание, боли в суставах, наблюдаются скачки давления и другие неприятные явления.
Например, болят барабанные перепонки, беспокоят боли в животе. Это бывает вызвано тем, что воздух, находящийся в полостях тела, давит на их стенки. Особенно это ощущается во время циклонов. Антициклоны обладают меньшим отрицательным влиянием на организм.
Могут появиться боли в сердце, приступы сердцебиения, нарушения сердечного ритма. Головокружение, сердечные боли, затруднение дыхания – вот самые типичные жалобы. Нервная система реагирует повышенной тревожностью, раздражительностью. У некоторых людей повышается агрессивность, конфликтность. Виной всему импульсы, поступающие от барорецепторов в мозг во время перемены атмосферного давления.
Зависимость самочувствия от погоды – вот что такое метеозависимость. Она наиболее выражена у людей с хроническими заболеваниями сосудов, сердца, легких и суставов.
Какое атмосферное давление считается нормальным в вашей местности, можно узнать на метеостанции. Обычно же метеорологи при составлении прогнозов давление в каждой конкретной точке приводят к давлению на уровне моря по специальной формуле.
Изменение давления атмосферы имеет особенное значение при подъеме на большую высоту. Высоко в горах уменьшается парциальное давление кислорода. Это ведет к снижению насыщенности им крови и развитию гипоксии ‑ высотной, или горной, болезни. На большой высоте может развиться отек легких, приводящий при отсутствии лечения к смерти.
При разгерметизации кабины самолета на большой высоте резкое падение давления ведет к тому, что все жидкости человеческого организма закипают. Развивается воздушная эмболия сосудов, параличи, парезы и инфаркты различных органов.
Атмосферное давление необходимо учитывать не только при подъеме на большую высоту, но также при работах, связанных с переходом в среду с пониженным или повышенным давлением. Для этого пользуются специальными кессонными камерами. Нарушение техники безопасности во время работы в них может приводить к кессонной болезни.
Если вы страдаете метеозависимостью, следите за прогнозами погоды. Вовремя принятые медикаменты позволят вам легче перенести скачки атмосферного давления.
Атмосферное давление
Воздух, окружающий Землю, имеет массу, и несмотря на то, что масса атмосферы примерно в миллион раз меньше массы Земли (общая масса атмосферы равна 5,2*1021 г, а 1 м3 воздуха у земной поверхности весит 1,033 кг), эта масса воздуха оказывает давление на все объекты, находящиеся на земной поверхности. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность, называется атмосферным давлением.
На каждого из нас давит столб воздуха в 15 т. Такое давление способно раздавить все живое. Почему же мы его не ощущаем? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному.
Таким образом, внутреннее и внешнее давление уравновешиваются.
Барометр
Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Для его определения пользуются специальным прибором - барометром (от греч. baros - тяжесть, вес и metreo - измеряю). Существуют ртутные и безжидкостные барометры.
Безжидкостные барометры получили название барометры-анероиды (от греч. а - отрицательная частица, nerys - вода, т. е. действующий без помощи жидкости) (рис. 1).
Рис. 1. Барометр-анероид: 1 - металлическая коробочка; 2 - пружина; 3 - передаточный механизм; 4 - стрелка-указатель; 5 - шкала
Нормальное атмосферное давление
За нормальное атмосферное давление условно 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.
Опыт Торричелли
Величина 760 мм была впервые получена в 1644 г. Эванджелистом Торричелли (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703) - учениками гениального итальянского ученого Галилео Галилея.
Э. Торричелли запаял с одного конца длинную стеклянную трубку с делениями, наполнил ртутью и опустил в чашку с ртутью (так был изобретен первый ртутный барометр, который получил название трубки Торричелли). Уровень ртути в трубке понизился, так как часть ртути вылилась в чашку и установилась на уровне 760 миллиметров. Над столбиком ртути образовалась пустота, которая получила название Торричеллиевой пустоты (рис. 2).
Э. Торричелли полагал, что давление атмосферы на поверхность ртути в чашке уравновешивается весом столба ртути в трубке. Высота этого столба над уровнем моря - 760 мм рт. ст.
Рис. 2. Опыт Торричелли
1 Па = 10-5 бар; 1 бар = 0,98 атм.
Повышенное и пониженное атмосферное давление
Давление воздуха на нашей планете может изменяться в широких пределах. Если давление воздуха больше 760 мм рт. ст., то оно считается повышенным, меньше - пониженным.
Так как с подъемом вверх воздух становится все более разреженным, атмосферное давление понижается (в тропосфере в среднем 1 мм на каждые 10,5 м подъема). Поэтому для территорий, расположенных на разной высоте над уровнем моря, средним будет свое значение атмосферного давления. Например, Москва лежит на высоте 120 м над уровнем моря, поэтому среднее атмосферное давление для нее - 748 мм рт. ст.
Атмосферное давление в течение суток дважды повышается (утром и вечером) и дважды понижается (после полудня и после полуночи). Эти изменения связаны с изменением температуры и перемещением воздуха. В течение года на материках максимальное давление наблюдается зимой, когда воздух переохлажден и уплотнен, а минимальное - летом.
Распределение атмосферного давления по земной поверхности носит ярко выраженный зональный характер. Это обусловлено неравномерным нагреванием земной поверхности, а следовательно, и изменением давления.
На земном шаре выделяются три пояса с преобладанием низкого атмосферного давления (минимумы) и четыре пояса с преобладанием высокого (максимумы).
В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается вверх. В результате у земной поверхности близ экватора устанавливается низкое атмосферное давление.
У полюсов под воздействием низкой температуры воздух становится более тяжелым и опускается. Поэтому у полюсов атмосферное давление, повышенное по сравнению с широтами на 60-65°.
В высоких слоях атмосферы, наоборот, над жаркими областями давление высокое (хотя и ниже, чем у поверхности Земли), а над холодными - низкое.
Общая схема распределения атмосферного давления такова (рис. 3): вдоль экватора расположен пояс низкого давления; на 30-40° широты обоих полушарий - пояса высокого давления; 60-70° широты - зоны низкого давления; в приполярных районах - области высокого давления.
В результате того, что в умеренных широтах Северного полушария зимой атмосферное давление над материками сильно повышается, пояс низкого давления прерывается. Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления - Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, наоборот, образуются зимние максимумы: Азиатский и Северо-Американский.
Рис. 3. Общая схема распределения атмосферного давления
Летом в умеренных широтах Северного полушария пояс пониженного атмосферного давления восстанавливается. Огромная область пониженного атмосферного давления с центром в тропических широтах - Азиатский минимум - формируется над Азией.
В тропических широтах материки всегда нагреты сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Таким образом, над океанами в течение всего года существуют максимумы: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский.
Линии, которые на климатической карте соединяют пункты с одинаковым атмосферным давлением, называются изобарами (от греч. isos - равный и baros - тяжесть, вес).
Чем ближе изобары друг к другу, тем быстрее изменяется атмосферное давлении на расстоянии. Величина изменения атмосферного давления на единицу расстояния (100 км) называется барическим градиентом .
На образование поясов атмосферного давления у земной поверхности влияют неравномерное распределение солнечного тепла и вращение Земли. В зависимости от времени года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному. Это обусловливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления: летом - к северу, зимой - к югу.
Атмосферное давление принадлежит к наиболее важным метеорологическим элементам. Изменение давления в пространстве и времени тесно связано с развитием основных атмосферных процессов: неоднородность поля давления в пространстве является непосредственной причиной возникновения воздушных течений, а колебания давления во времени - основной причиной изменения погоды в конкретном районе.
Атмосферное давление - это сила, с которой столб воздуха, простирающийся от поверхности Земли до верхней границы атмосферы, давит на 1см 2 земной поверхности. С давних пор основным прибором для измерения давления служит , а величину принято выражать в миллиметрах ртутного столба, уравновешивающего столб воздуха.
В начале весны наблюдается тенденция к перестройке полей давления и происходит общее небольшое понижение давления. По мере прогревания материка контрасты температуры и давления воздуха между сушей и морем сглаживаются, барическое поле перестраивается, становясь более однородным. Летом над территорией России в связи с нагреванием материка, давление продолжает понижаться, азиатский антициклон разрушается и на его месте образуется зона пониженного атмосферного давления, а над морями с относительно холодной поверхностью - область более высокого давления.
Годовой ход атмосферного давления большей части территории России, соответствует континентальному типу, характеризующемуся зимним максимумом, летним минимумом и большой амплитудой. Такой же годовой ход давления отмечается и в муссонной области Дальнего Востока. Максимальная годовая амплитуда давления на уровне моря достигает 45 гПа и отмечается в Тувинской котловине. По мере удаления от нее она резко уменьшается во всех направлениях. Наименьшие годовые колебания давления воздуха имеют место на северо-западе России, где в течение всего года наблюдается активная циклоническая деятельность.
В областях интенсивного циклогенеза нормальный годовой ход часто нарушается. В зависимости от особенностей , это выражается в смещении или появлении дополнительных максимумов и минимумов. Так, на северо-западе России максимум давления смещается на май, а на и в северной части Камчатки в годовом ходе появляются вторичные максимумы и минимумы.
Чисто океанический тип годового хода атмосферного давления, имеющий максимум в летние месяцы и минимум зимой, отмечается только в южной части полуострова . В горах до некоторой высоты сохраняется континентальный тип годового хода давления. В высокогорной зоне устанавливается годовой ход близкий к океаническому. Средние годовые значения давления воздуха обладают большой устойчивостью во времени и изменяются от года к году незначительно, в среднем на 1–5 гПа.
Изменения средних месячных значений от года к году значительно превышает годовые. О их диапазоне можно судить по разности между наибольшими и наименьшими значениями среднего месячного давления. Суточный ход давления в выражен слабо и измеряется только десятыми долями гектопаскалей.Характеристикой средней многолетней суточной изменчивости атмосферного давления является среднее квадратическое отклонение.
О пределах изменения давления в каждом конкретном пункте можно судить по его экстремумам. Наибольшая разность между абсолютным максимумом и минимумом отмечается в зимние месяцы, когда процессы цикло- и антициклогенеза наиболее интенсивны.
Кроме периодических колебаний, к которым относятся годовой и суточный ход, атмосферное давление испытывает непериодические колебания, отражающиеся на самочувствии метеозависимых людей. Примером непериодических колебаний могут служить междусуточная и внутрисуточная изменчивости давления. В осенне-зимний период при прохождении глубоких циклонов изменение давления между сроками наблюдения (за три часа) в умеренных широтах может составлять 10–15 гПа, а между соседними сутками доходить до 30–35 гПа и более. Так, в был зафиксирован случай, когда за три часа давление понизилось более, чем на 17 мб, а в перепад давления между сутками достиг 50 гПа.
Карты средних многолетних полей давления дают представление о некоторых понятиях общей , которая представляет собой совокупность основных воздушных течений над земным шаром, осуществляющих горизонтальный и вертикальный обмен масс воздуха. Структурными элементами общей циркуляции атмосферы являются воздушные массы, фронтальные зоны, западный перенос, .
Если бы поверхность Земли была однородной, то в северном полушарии наблюдался бы западно-восточный перенос воздушных масс, а изобары на картах полей давления имели бы широтное (зональное) направление. В действительности зональность во многих районах нарушается, что видно даже по картам средних месячных полей давления в январе и июле. При уменьшении периода интегрирования (декада, сутки) возмущенность переноса увеличивается, а на картах давления появляются замкнутые области. Причиной нарушения воздушных течений является неодинаковый нагрев и, следовательно, формирующихся над ними воздушных масс.
Области высокого давления, очерченные замкнутыми изобарами, называются, (Az), а области низкого давления - (Zn). Циклоны и антициклоны¦ - это крупномасштабные вихри, являющиеся важными структурными элементами общей циркуляции атмосферы. Их горизонтальные размеры составляют от нескольких сотен до 1,5–2,0 тысяч километров. При перемещении циклонов и антициклонов осуществляется междуширотный обмен , а, следовательно, теплом и влагой, благодаря которому происходит выравнивание температуры между полюсом и . Если бы этого обмена не происходило, в умеренных и высоких широтах была бы на 10–20° ниже, чем в действительности.
Примерно третья часть населения нашей планеты чувствительно реагирует на изменения окружающей среды. Больше всего на самочувствие человека влияет атмосферное давление – притяжение воздушных масс к Земле. Какое атмосферное давление считается нормальным для человека – это зависит от местности, в которой он пребывает подавляющую часть времени. Каждому комфортными будут казаться привычные для него условия.
Что такое атмосферное давление
Планету опоясывает воздушная масса, которая под влиянием гравитации давит на любой предмет, включая человеческое тело. Сила называется давлением атмосферы. На каждый квадратный метр давит столб воздуха весом примерно 100000 кг. Измерение атмосферного давления производится специальным прибором – барометром. Измеряется в паскалях, миллиметрах ртутного столба, миллибарах, гектопаскалях, атмосферах.
Норма атмосферного давления составляет 760 мм рт. ст., или 101 325 Па. Открытие явления принадлежит известному физику Блезу Паскалю. Ученый сформулировал закон: на одинаковом расстоянии от центра земли (не имеет значения, в воздухе, на дне водоема) абсолютное давление будет одинаковым. Он же первый предложил измерять высоты методом барометрического выравнивания.
Нормы атмосферного давления по регионам
Узнать, какое атмосферное давление считается нормальным для здорового человека, невозможно – нет однозначного ответа. По разным регионам земного шара воздействие неодинаково. В пределах относительно небольшой площади эта величина может заметно различаться. Например, в Средней Азии стандартными считаются слегка повышенные цифры (в среднем 715-730 мм рт. ст.). Для средней полосы России нормальное атмосферное давление равно 730-770 мм рт. ст.
Показатели связаны с приподнятостью поверхности над уровнем моря, направлением ветра, влажности и температуры окружающей среды. Теплый воздух весит меньше, чем холодный. Над областью с повышенной температурой или влажностью сжатие атмосферы всегда меньше. Люди, живущие в высокогорных районах, не чувствительны к таким показателям барометра. Их организм формировался в этих условиях, и все органы прошли соответствующую адаптацию.
Как давление влияет на людей
Идеальной считается величина 760 мм рт. ст. Что же ждет при колебаниях ртутного столба:
- Изменение оптимальных показателей (до 10 мм/ч) уже приводит к ухудшению самочувствия.
- При резком повышении, понижении (в среднем на 1 мм/ч) даже у здоровых людей отмечается значительное ухудшение самочувствия. Появляется головная боль, тошнота, потеря работоспособности.
Метеозависимость
Чувствительность человека к условиям погоды – смене ветра, геомагнитным бурям – называют метеозависимостью. Влияние атмосферного давления на до конца еще не изучено. Известно, что при смене погодных условий создаётся внутреннее напряжение внутри сосудов и полостей организма. Метеозависимость может быть выражена:
- раздражительностью;
- болями различной локализации;
- обострением хронических болезней;
- общим ухудшением самочувствия;
- проблемами с сосудами.
В большинстве случаев от метеозависимости страдают люди со следующими заболеваниями:
- болезни дыхательных путей;
- гипо- и гипертония.
Реакция на повышенное давление
Снижение показателей барометра хотя бы на 10 единиц (770 мм рт. ст. и ниже) оказывает негативное влияние на здоровье. Особенно страдают от погодных изменений люди с давними заболеваниями сердечно-сосудистой и пищеварительной системы. Медики в такие дни рекомендуют снизить физические нагрузки, меньше бывать на улице, не злоупотреблять тяжелой пищей и алкоголем. Среди основных реакций:
- ощущение заложенности слуховых проходов;
- уменьшение количества лейкоцитов в крови;
- снижение активности перистальтики кишечника;
- нарушение функциональности сердечно-сосудистой системы;
- слабая способность к концентрации внимания.
Реакция на пониженное атмосферное давление
Понижение сдавливания атмосферы до 740 мм и меньше вызывает противоположные сдвиги в организме. В основе всех неблагоприятных изменений лежит кислородное голодание. Создается разрежение воздуха, низкое процентное содержание молекул кислорода: становится тяжелее дышать. Возникают.
Атмосферным давлением называют силу, с которой столб воздуха давит на определенную единицу площади Земли. Его часто измеряют в количестве килограмм на один квадратный метр, а оттуда уже переводят в другие единицы. По земному шару атмосферное давление различается – это зависит от географического положения. Нормальное привычное давление крайне важно человеческому организму для полноценного функционирования. Следует разобраться, какое атмосферное давление – норма для человека, и как его изменения могут повлиять на самочувствие.
При подъеме на высоту показатель атмосферного давления снижается, при спуске вниз – повышается. Также данный показатель может зависеть от времени года и от влажности в определенной местности. В быту его измеряют с помощью барометра. Принято указывать атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба.
Идеальным атмосферным давлением принято считать показатель в 760 мм ртутного столба, однако на территории России и вообще большей части планеты данный показатель далек от этого идеала.
Нормальной силой давления воздуха принято считать такую, при которой человек чувствует себя комфортно. Более того, для людей из разных мест обитания , при которых сохраняется нормальное самочувствие, будут разными. Человек обычно привыкает к показателю той местности, в которой живет. Если житель возвышенностей переедет в низину, какое-то время он будет испытывать дискомфорт и постепенно привыкать к новым условиям.
Однако даже на постоянном месте жительства атмосферное давление может изменяться. Обычно это происходит при смене сезонов и резких переменах в погоде. В таком случае люди с рядом патологий и врожденной метеозависимостью могут испытывать дискомфорт, а старые заболевания могут начать обостряться.
Стоит знать, как можно улучшить свое состояние при резком падении или повышения атмосферного давления. Не обязательно сразу бежать к врачу – существуют проверенные многими людьми домашние методики, которые помогают начать чувствовать себя лучше.
Важно! Стоит отметить, что людям, чувствительным к смене погодных условий, следует осторожнее выбирать места для проведения отпуска или переезда.
Какой показатель считается нормой для человека
Многие специалисты говорят: нормальным давлением для человека будет показатель в 750–765 мм ртутного столба. К показателям в данных пределах приспособиться проще всего.Для большинства людей, проживающих на равнинах, небольших возвышенностях, низинах, они будут подходящими.
Стоит отметить, что опаснее всего не повышенные или пониженные показатели, а их резкая перемена. Если изменения происходят постепенно, большинство людей их не заметят. Резкая смена может привести к негативным последствиям: часть людей при резком подъеме в гору может упасть в обморок.
Таблица норм давления
В разных городах страны показатели будут разными – это является нормой. Обычно в подробных сводках по погоде рассказывают, выше или ниже нормального атмосферное давление на данный момент времени. Норму для своего места жительства всегда можно высчитать самостоятельно, однако легче обратиться к готовым таблицам. Например, вот показатели для нескольких городов России:
| Название города | Атмосферное давление в норме (в миллиметрах ртутного столба) |
| Москва | 747–748 |
| Ростов на Дону | 740–741 |
| Санкт-Петербург | 753–755, в ряде мест – до 760 |
| Самара | 752–753 |
| Екатеринбург | 735–741 |
| Пермь | 744–745 |
| Тюмень | 770–771 |
| Челябинск | 737–744 |
| Ижевск | 746–747 |
| Ярославль | 750–752 |
Стоит отметить, что для некоторых городов и областей нормальными являются большие перепады давления. Местные жители обычно хорошо к ним адаптированы, плохое самочувствие возникнет лишь у приезжего.
Важно! Если метеозависимость возникла внезапно и раньше ее никогда не наблюдали, следует обратиться к врачу – это может говорить о заболевании сердца.
Влияние на организм
На людей с определенными заболеваниями и повышенной чувствительностью к изменениям погоды перепады давления могут негативно воздействовать, в ряде случае ограничивая работоспособность. Специалисты отмечают: женщины немного чаще мужчин реагируют на погодные изменения.
У людей бывает разная реакция на перепады. Некоторые ощущают небольшой дискомфорт, легко проходящий самостоятельно через какое-то время. Другим требуется прием специальных препаратов, чтобы избежать обострения какого-либо заболевания, которое может возникнуть из-за перемены погодных условий.
Наибольшей склонностью к негативным переживаниям во время перепадов давления обладают следующие группы людей:
- С различными заболеваниями легких, к которым относят бронхиальную астму, обструктивный и хронический бронхит.
- С болезнями сердца и сосудов, особенно с гипертонией, гипотонией, атеросклерозом, прочими нарушениями.
- С заболеваниями мозга, ревматическими патологиями, болезнями опорно-двигательного аппарата, особенно остеохондрозом.
Также считается, что перепады в погодных условиях провоцируют приступы аллергии. На полностью здоровых людей изменения обычно не оказывают выраженного эффекта.
У людей с метеозависимостью возникают головные боли, сонливость, чувство усталости, нарушения пульса, не наблюдаемые при обычных условиях. В таком случае советуют проконсультироваться с врачом, чтобы исключить развитие заболеваний сердца и нервной системы.
У людей с различными заболеваниями помимо головных болей и усталости могут появиться дискомфорт в суставах, перепады артериального давления, онемения в нижних конечностях, мышечные боли. При обострении хронических заболеваний следует принять выписанные врачом лекарства.
Что делать при метеозависимости
Если повышенная чувствительность к смене погодных условий присутствует, однако никаких заболеваний, ведущих к ней, нет, то помочь справиться с неприятными ощущениями помогут следующие рекомендации.
Утром советуют принять контрастный душ, затем выпить чашечку хорошего кофе для поддержания себя в тонусе. В течение дня рекомендуют пить больше чая. Лучше – зеленый с лимоном. Полезно будет сделать зарядку, можно несколько раз за день.
Ближе к вечеру советуют расслабиться. В этом помогут травяные чаи и отвары с медом, настой валерианы и другие мягкие седативные средства. Рекомендуется пойти спать пораньше, в течение дня есть меньше соленой пищи.
