Kako se mjeri atmosferski tlak zraka? Atmosferski pritisak u fizici. Standardi atmosferskog pritiska po regionima

Pažnja! Administracija sajta nije odgovorna za sadržaj metodološki razvoj, kao i za usklađenost sa razvojem Federalnog državnog obrazovnog standarda.

• Učesnik: Vertuškin Ivan Aleksandrovič
• Rukovodilac: Elena Anatoljevna Vinogradova

Predmet: " Atmosferski pritisak"

Uvod

Danas pada kiša ispred prozora. Nakon kiše temperatura zraka se smanjila, vlažnost se povećala, a atmosferski tlak opao. Atmosferski pritisak je jedan od glavnih faktora koji određuju stanje vremena i klime, pa je poznavanje atmosferskog pritiska neophodno u prognozi vremena. Sposobnost mjerenja atmosferskog tlaka je od velike praktične važnosti. A može se izmjeriti posebnim barometarskim uređajima. U tečnim barometrima, kako se vrijeme mijenja, stupac tekućine se smanjuje ili povećava.

Poznavanje atmosferskog pritiska je neophodno u medicini, u tehnološkim procesima, ljudski život i svi živi organizmi. Postoji direktna veza između promjena atmosferskog tlaka i promjena vremena. Povećanje ili smanjenje atmosferskog tlaka može biti znak vremenskih promjena i utjecati na dobrobit osobe.

Opis tri međusobno povezana fizička fenomena iz Svakodnevni život:

• Odnos vremena i atmosferskog pritiska.
• Fenomeni u osnovi rada instrumenata za mjerenje atmosferskog pritiska.

Relevantnost rada

Relevantnost odabrane teme je da su ljudi u svakom trenutku, zahvaljujući svojim zapažanjima ponašanja životinja, mogli predvidjeti promjene vremena, prirodne katastrofe i izbjeći ljudske žrtve.

Utjecaj atmosferskog tlaka na naše tijelo je neizbježan; nagle promjene atmosferskog tlaka utječu na čovjekovo blagostanje, a posebno pate ljudi zavisni od vremenskih prilika. Naravno, ne možemo smanjiti utjecaj atmosferskog pritiska na ljudsko zdravlje, ali možemo pomoći vlastitom tijelu. Sposobnost mjerenja atmosferskog pritiska, poznavanje narodni znakovi, korištenje kućnih aparata.

Cilj rada: saznati kakvu ulogu atmosferski pritisak igra u svakodnevnom životu ljudi.

Zadaci:

• Proučite istoriju merenja atmosferskog pritiska.
• Utvrdite postoji li veza između vremena i atmosferskog tlaka.
• Proučite vrste instrumenata dizajniranih za mjerenje atmosferskog tlaka, koje je napravio čovjek.
• Istražiti fizičke pojave, u osnovi rada instrumenata za mjerenje atmosferskog pritiska.
• Zavisnost pritiska tečnosti o visini stuba tečnosti u tečnim barometrima.

Metode istraživanja

• Analiza literature.
• Sumiranje primljenih informacija.
• Zapažanja.

Područje studija: Atmosferski pritisak

Hipoteza: atmosferski pritisak ima bitan za ljude .

Značaj rada: materijal ovog rada može se koristiti u nastavi i u vannastavne aktivnosti, u životima mojih drugova iz razreda, učenika naše škole, svih zaljubljenika u istraživanje prirode.

Plan rada

I. Teorijski dio (prikupljanje informacija):

1. Pregled i analiza literature.
2. Internet resursi.

II. Praktični dio:

• zapažanja;
• prikupljanje informacija o vremenu.

III. završni dio:

1. Zaključci.
2. Prezentacija rada.

Istorija merenja atmosferskog pritiska

Živimo na dnu ogromnog vazdušni okean zove atmosfera. Sve promjene koje se dešavaju u atmosferi svakako utiču na čovjeka, na njegovo zdravlje, način života, jer... čovjek je sastavni dio prirode. Svaki od faktora koji određuju vremenske prilike: atmosferski pritisak, temperatura, vlažnost, sadržaj ozona i kiseonika u vazduhu, radioaktivnost, magnetne oluje itd. ima direktan ili indirektan uticaj na ljudsko blagostanje i zdravlje. Hajde da se fokusiramo na atmosferski pritisak.

Atmosferski pritisak- ovo je pritisak atmosfere na sve objekte u njoj i na površini Zemlje.

Veliki vojvoda od Toskane je 1640. godine odlučio da na terasi svoje palate sagradi fontanu i naredio je da se voda doprema iz obližnjeg jezera pomoću usisne pumpe. Pozvani firentinski majstori rekli su da je to nemoguće jer se voda mora usisati do visine veće od 32 stope (više od 10 metara). Nisu mogli objasniti zašto se voda ne upija do te visine. Vojvoda je zamolio velikog naučnika Italije da to ispita Galileo Galilei. Iako je naučnik već bio star i bolestan i nije mogao da se bavi eksperimentima, on je ipak sugerisao da rešenje problema leži u oblasti ​određivanja težine vazduha i njegovog pritiska na vodenu površinu jezera. Zadatak rješavanja ovog problema preuzeo je Galileov učenik Evangelista Torricelli. Kako bi provjerio hipotezu svog učitelja, izveo je svoj poznati eksperiment. Staklena cijev dužine 1 m, zatvorena na jednom kraju, bila je u potpunosti napunjena živom i čvrsto zatvorivši otvoreni kraj cijevi, ovim krajem je okrenuta u čašu sa živom. Nešto žive je izlilo iz cijevi, nešto je ostalo. Iznad žive formiran je bezzračni prostor. Atmosfera pritiska živu u šoljici, živa u cevi takođe pritiska živu u šolji, pošto je ravnoteža uspostavljena, ti pritisci su jednaki. Izračunati pritisak žive u cevi znači izračunati pritisak u atmosferi. Ako se atmosferski tlak povećava ili smanjuje, stupac žive u cijevi se povećava ili smanjuje u skladu s tim. Tako se pojavila jedinica mjerenja atmosferskog tlaka - mm. rt. Art. – milimetar živa. Posmatrajući nivo žive u cevi, Torricelli je primetio da se nivo menja, što znači da nije konstantan i da zavisi od vremenskih promena. Ako pritisak poraste, vrijeme će biti dobro: zimi hladno, ljeto vruće. Ako pritisak naglo padne, to znači da se očekuje oblačnost i zasićenje vlagom u zraku. Torricelli cijev sa pričvršćenim ravnalom predstavlja prvi instrument za mjerenje atmosferskog pritiska - živin barometar. (Aneks 1)

Barometre su kreirali i drugi naučnici: Robert Hooke, Robert Boyle, Emil Marriott. Barometre za vodu dizajnirali su francuski naučnik Blaise Pascal i njemački burgomajstor grada Magdeburga, Otto von Guericke. Visina takvog barometra bila je više od 10 metara.

Za mjerenje pritiska koriste se različite jedinice: mm žive, fizičke atmosfere, au SI sistemu - Paskali.

Odnos vremena i atmosferskog pritiska

U romanu Žila Verna „Petnaestogodišnji kapetan“ zanimao me je opis kako razumeti očitanja barometra.

“Kapetan Gul, dobar meteorolog, naučio ga je da razumije očitanja barometra. Ukratko ćemo vam reći kako koristiti ovaj divan uređaj.

1. Kada, nakon dugog perioda lijepog vremena, barometar počne naglo i kontinuirano padati, to je siguran znak kiše. Međutim, ako lijepo vrijeme stajao jako dugo, živin stup može pasti dva-tri dana, a tek nakon toga doći će do bilo kakvih primjetnih promjena u atmosferi. U takvim slučajevima, što je više vremena prošlo od početka pada žive do početka kiše, to će duže stajati kišno vrijeme.
2. Naprotiv, ako tokom dugog perioda kiše barometar počne da raste polako, ali kontinuirano, početak lijepog vremena može se sa sigurnošću predvidjeti. A lijepog vremena ostaće što duže, što je više vremena prošlo od početka porasta žive do prvog vedrog dana.
3. U oba slučaja, promjena vremena koja se javlja neposredno nakon podizanja ili pada stupca žive traje vrlo kratko.
4. Ako se barometar polako ali neprekidno diže dva-tri dana ili duže, to najavljuje dobro vrijeme, čak i ako je kiša padala bez prestanka svih ovih dana, i obrnuto. Ali ako se barometar polako diže u kišnim danima i odmah počne da pada kada dođe lijepo vrijeme, lijepo vrijeme neće dugo trajati, i obrnuto
5. U proljeće i jesen, oštar pad barometra nagovještava vjetrovito vrijeme. Ljeti, po velikim vrućinama, predviđa grmljavinu. Zimi, posebno nakon dugotrajnih mrazeva, nagli pad živinog stupca ukazuje na nadolazeću promjenu smjera vjetra, praćenu otopljenjem i kišom. Naprotiv, povećanje žive tokom dugotrajnih mrazeva predskazuje snježne padavine.
6. Česte fluktuacije nivoa živinog stuba, ponekad rastuće, ponekad opadajuće, ni u kom slučaju ne bi trebalo smatrati znakom približavanja dugog perioda; period suvog ili kišnog vremena. Samo postepen i spor pad ili porast žive najavljuje početak dugog perioda stabilnog vremena.
7. Kada krajem jeseni, nakon dužeg perioda vjetra i kiše, barometar počne da raste, to predskazuje Sjeverni vjetar tokom početka mraza.

Evo općih zaključaka koji se mogu izvući iz očitavanja ovog vrijednog uređaja. Dick Sand je bio odličan sudac barometarskih predviđanja i mnogo puta se uvjerio koliko su tačna. Svaki dan je konsultovao svoj barometar kako ne bi bio iznenađen promjenama vremena.”

Zapažao sam vremenske promjene i atmosferski pritisak. I uvjerio sam se da ta zavisnost postoji.

datum	temperatura,°C	padavine,	Atmosferski pritisak, mm Hg.	Oblačnost
				Pretežno oblačno
				Pretežno oblačno
				Pretežno oblačno
				Pretežno oblačno
				Pretežno oblačno
				Pretežno oblačno
				Pretežno oblačno

Instrumenti za merenje atmosferskog pritiska

Za naučne i svakodnevne svrhe, morate znati mjeriti atmosferski pritisak. Za to postoje posebni uređaji - barometri. Normalni atmosferski pritisak je pritisak na nivou mora na temperaturi od 15 °C. To je jednako 760 mm Hg. Art. Znamo da kada se visina promeni za 12 metara, atmosferski pritisak se menja za 1 mmHg. Art. Štaviše, sa povećanjem nadmorske visine, atmosferski pritisak opada, a sa smanjenjem visine raste.

Savremeni barometar je napravljen bez tečnosti. Zove se aneroidni barometar. Metalni barometri su manje precizni, ali nisu tako glomazni ili krhki.

- veoma osetljiv uređaj. Na primjer, kada se penjete na gornji sprat devetospratnice, zbog razlike u atmosferskom pritisku na različite visine otkrit ćemo smanjenje atmosferskog tlaka od 2-3 mmHg. Art.

Barometar se može koristiti za određivanje visine leta aviona. Ovaj barometar se naziva barometarski visinomjer ili visinomjer. Ideja o Pascalovom eksperimentu bila je osnova za dizajn visinomjera. Određuje visinu iznad nivoa mora promjenama atmosferskog tlaka.

Prilikom posmatranja vremena u meteorologiji, ukoliko je potrebno snimiti kolebanja atmosferskog pritiska u određenom vremenskom periodu, koriste se rekorder - barograf.

(Storm Glass) (stormglass, holandski. oluja- "oluja" i staklo- „staklo“) je kemijski ili kristalni barometar koji se sastoji od staklene tikvice ili ampule napunjene otopinom alkohola u kojoj su u određenim omjerima otopljeni kamfor, amonijak i kalijev nitrat.

Ovaj hemijski barometar aktivno je koristio engleski hidrograf i meteorolog, viceadmiral Robert Fitzroy tokom svojih morskih putovanja, koji je pažljivo opisao ponašanje barometra; ovaj opis se koristi i danas. Zbog toga se staklo oluje naziva i "Fitzroy barometar". Od 1831-36, Fitzroy je vodio oceanografsku ekspediciju na HMS Beagle, koja je uključivala Charlesa Darwina.

Barometar radi na sljedeći način. Boca je hermetički zatvorena, ali se, ipak, u njoj stalno događa rađanje i nestanak kristala. U zavisnosti od nadolazećih vremenskih promena, u tečnosti se formiraju kristali raznih oblika. Stormglass je toliko osjetljiv da može predvidjeti nagle promjene vremena 10 minuta unaprijed. Princip rada još nije u potpunosti razvijen naučno objašnjenje. Barometar radi bolje kada se nalazi blizu prozora, posebno u armiranobetonskim kućama; vjerovatno u ovom slučaju barometar nije tako zaštićen.

Baroscope– uređaj za praćenje promjena atmosferskog tlaka. Možete napraviti baroskop vlastitim rukama. Za izradu baroskopa vam je potreban sledeću opremu: Staklena tegla zapremine 0,5 litara.

1. Komad filma iz balona.
2. Gumeni prsten.
3. Lagana slamnata strelica.
4. Žica za pričvršćivanje strelice.
5. Vertikalna skala.
6. Tijelo uređaja.

Zavisnost pritiska tečnosti o visini stuba tečnosti u tečnim barometrima

Kada se atmosferski tlak promijeni u tekućim barometrima, visina stupca tekućine (vode ili žive) se mijenja: kada se pritisak smanji, on se smanjuje, kada se poveća pritisak, povećava se. To znači da postoji zavisnost visine stuba tečnosti od atmosferskog pritiska. Ali sama tečnost pritiska na dno i zidove posude.

Francuski naučnik B. Paskal sredinom 17. veka empirijski je ustanovio zakon nazvan Paskalov zakon:

Pritisak u tekućini ili plinu prenosi se podjednako u svim smjerovima i ne ovisi o orijentaciji područja na koje djeluje.

Da bi se ilustrovao Pascalov zakon, slika prikazuje malu pravougaonu prizmu uronjenu u tečnost. Ako pretpostavimo da je gustina materijala prizme jednaka gustini tečnosti, tada prizma mora biti u stanju indiferentne ravnoteže u tečnosti. To znači da sile pritiska koje djeluju na ivicu prizme moraju biti uravnotežene. To će se dogoditi samo ako su pritisci, tj. sile koje djeluju po jedinici površine svake površine, isti: str 1 = str 2 = str 3 = str.

Pritisak tečnosti na dno ili bočne zidove posude zavisi od visine stuba tečnosti. Sila pritiska na dno cilindrične posude visine h i baznu površinu S jednaka težini stupca tečnosti mg, Gdje m = ρ ghS masa tečnosti u posudi, ρ je gustina tečnosti. Stoga je p = ρ ghS / S

Isti pritisak na dubini h u skladu sa Pascalovim zakonom, tečnost utiče i na bočne zidove posude. Pritisak u stupcu tečnosti ρ gh pozvao hidrostatički pritisak.

Mnogi uređaji sa kojima se susrećemo u životu koriste zakone pritiska tečnosti i gasa: komunikacione posude, vodosnabdevanje, hidraulična presa, šljunkovi, fontane, arteški bunar itd.

Zaključak

Atmosferski pritisak se mjeri kako bi se vjerojatnije predvidjelo moguće promjene vremena. Postoji direktna veza između promjena pritiska i vremenskih promjena. Povećanje ili smanjenje atmosferskog pritiska sa izvesnom verovatnoćom može poslužiti kao znak vremenskih promena. Morate znati: ako pritisak padne, onda se očekuje oblačno, kišovito vrijeme, ali ako poraste očekuje se suho vrijeme, sa hladnim vremenom zimi. Ako pritisak vrlo naglo padne, moguće je ozbiljno loše vrijeme: nevrijeme, jaka grmljavina ili nevrijeme.

Još u davna vremena, doktori su pisali o uticaju vremena na ljudski organizam. U tibetanskoj medicini spominje se: „bol u zglobovima se pojačava u kišnim vremenima i tokom perioda jakih vjetrova“. Čuveni alhemičar i lekar Paracelzus je primetio: „Onaj ko je proučavao vetrove, munje i vremenske prilike, zna poreklo bolesti.

Da bi osoba bila udobna, atmosferski pritisak mora biti jednak 760 mm. rt. Art. Ako atmosferski tlak odstupi čak i za 10 mm u jednom ili drugom smjeru, osoba se osjeća neugodno i to može utjecati na njegovo zdravlje. Neželjene pojave se uočavaju u periodu promjena atmosferskog tlaka - povećanje (kompresija) i posebno njegovo smanjenje (dekompresija) na normalu. Što sporije dolazi do promjene pritiska, ljudski organizam se bolje i bez štetnih posljedica prilagođava na nju.

Ovih dana uočavaju se oštre promjene atmosferskog pritiska na evropskoj teritoriji Rusije.

Prošlog vikenda, dok je sjevernoatlantski ciklon prošao kroz centar zemlje, atmosferski pritisak je naglo opao. A početkom ove sedmice ciklon je zamijenio anticiklon, atmosferski pritisak u utorak će naglo porasti i ostat će povišen još nekoliko dana. U drugoj polovini sedmice sjevernim dijelom EPR-a proći će još jedan sjevernoatlantski ciklon. Sa njim se ponovo očekuju nagli porasti i padovi atmosferskog pritiska.

Sa primjetnom promjenom atmosferskog tlaka, kako prema dolje tako i prema gore, ljudsko tijelo često osjeća pogoršanje dobrobiti. Evo nekih općenito prihvaćenih preporuka internet stranica za smanjenje negativnih simptoma visokog ili niskog atmosferskog pritiska na naše tijelo.

Anticiklon Anticiklon je povećanje atmosferskog pritiska, koje je praćeno mirnim, vedrim vremenom bez nagle promene temperaturu ili nivo vlažnosti. Povišen atmosferski pritisak veoma negativno utiče na zdravlje čoveka, posebno ako je alergičan, astmatičar ili pati od visokog krvnog pritiska. Takvi ljudi prilično oštro reagiraju na razne štetne nečistoće u zraku, čiji se broj značajno povećava u suhom vremenu bez vjetra.

U ljudskom tijelu, anticiklon se manifestira kao glavobolja i bol u srcu, smanjena učinkovitost, malaksalost i opća slabost. Povišeni atmosferski tlak negativno utječe na zaštitne funkcije organizma smanjujući broj leukocita u krvi. Sve to značajno narušava ljudsko zdravlje, čineći ga ranjivim na razne zarazne bolesti.

Kako bi se olakšalo djelovanje anticiklona, ​​preporučuje se ujutro kontrastno okrepljujuće tuširanje, lagane vježbe i uvođenje više voća koje sadrži kalijum u svakodnevnu prehranu. Da biste smanjili opterećenje imunološkog i nervnog sistema osobe, bolje je privremeno napustiti ozbiljne i važne stvari. Ako je moguće, potrebno je više odmarati se kako bi se brzo vratila snaga koju je organizam izgubio u borbi protiv negativnog utjecaja anticiklona.

Ciklon Ciklon je smanjenje atmosferskog tlaka, koje je obično praćeno povišenom temperaturom, naoblakom, vlažnošću i padavinama. Osobe koje pate od niskog krvnog pritiska, poremećaja respiratorne funkcije, kao i kardiovaskularnih problema. Glavne manifestacije negativnog uticaja ciklona na ljudski organizam su: otežano disanje, otežano disanje, nedostatak vazduha i opšta slabost. To je zbog nedostatka kisika u okolnom zraku. Često tokom ciklona, ​​intrakranijalni pritisak osobe se povećava, što dovodi do teške migrene. Osim toga, može doći do poremećaja u radu želuca i crijeva, koji su povezani s intenzivnim stvaranjem plinova. Sa dolaskom ciklona potrebno je stalno pratiti nivo vašeg krvni pritisak. Pijenje puno tečnosti, kontrastni tuš, miran, čvrst san i jutarnja šoljica kafe pomoći će vam u tome. Za održavanje opšteg zdravlja tokom perioda niskog atmosferskog pritiska preporučuje se piti tinkturu limunske trave ili ginsenga.

Pravila za smanjenje simptoma vremenske zavisnosti Atmosferski pritisak, odnosno njegove oštre promjene, često iznenade stanovnike megagradova. Gotovo je nemoguće potpuno izliječiti ovaj oblik ovisnosti o vremenskim prilikama, ali slijedeći neka jednostavna pravila možete značajno poboljšati svoje zdravlje u teškim situacijama. vremenskim uvjetima. Prije svega, potrebno je striktno pratiti svoju dnevnu rutinu i po mogućnosti ići ranije u krevet. U slučaju naglih promjena atmosferskog tlaka, san bi trebao trajati najmanje 9 sati. Za dobar noćni odmor preporučuje se da uveče popijete čašu čaja od kamilice ili mente, a kada se probudite, napravite laganu masažu nogu i stopala, pa tek onda ustanite iz kreveta. Kako biste se razveselili, svakodnevno radite kratke vježbe koje će vam pomoći da tonizirate krvne sudove. Treba ukloniti sa liste gimnastičke vežbe savijanja i čučnjeva, jer im je potrebna ravnoteža. Nakon punjenja preporučuje se kontrastno tuširanje, što pozitivno utiče na zdravlje svih interni sistemi i ljudskim organima.

Dobro je podržati nervni sistem Pomoći će kompleks vitamina, koji treba uzimati tokom promjena atmosferskog tlaka. Morate jesti često, ali u malim porcijama, a ni u kojem slučaju ne preopterećujte tijelo teškom hranom. Dok radite mnogo sati za računarom, morate povremeno praviti pauzu, tokom koje možete raditi kratke vježbe, mijenjati položaj, a također sami raditi masažu cervikalne i temporalne zone. Kako biste što bezbolnije podnijeli sva vremenska iznenađenja, pokušajte izbjeći teška prenaprezanja i stres. Takođe se ne preporučuje izvođenje trening snage i odgovorne aktivnosti. U slučaju promjene tlaka bit će korisno posjetiti bazen, gdje će vam mirna atmosfera i ljekovito djelovanje vode pomoći da zaboravite na sve nevolje.

Ljudima osjetljivim na vremenske prilike savjetuje se da povećaju potrošnju vode i voćnih sokova. Ako dođe do promjena krvnog tlaka, trebali biste se više odmarati u ležećem položaju. Slatki topli čaj pomoći će povratiti tonus tijelu kod niskog krvnog pritiska. U ovim teškim danima veoma je važno na vreme uočiti alarmantne znakove koji mogu ukazivati ​​na ozbiljne bolesti: - neprijatne senzacije u grudima, koje se šire u rame, lopaticu ili pupčanu oblast; - iznenadni gubitak osjeta u donjim i gornjim ekstremitetima; - osećaj utrnulosti u polovini lica; - teškoće u govoru; - neočekivani napad mučnine; - zamagljen vid ili trepćuće tačke pred očima; - problemi sa disanjem.

Želimo vam vedrinu i wellness bez obzira na atmosferski pritisak!

Zrak, okružuju Zemlju, ima masu, i uprkos činjenici da je masa atmosfere otprilike milion puta manja od mase Zemlje (ukupna masa atmosfere je 5,2 * 10 21 g, a 1 m 3 vazduha ima zemljine površine teži 1,033 kg), ova masa zraka vrši pritisak na sve objekte koji se nalaze na površini zemlje. Zove se sila kojom vazduh pritiska na površinu zemlje atmosferski pritisak.

Stub zraka težak 15 tona pritišće svakog od nas.Takav pritisak može zgnječiti sve živo. Zašto to ne osetimo? To se objašnjava činjenicom da je pritisak unutar našeg tijela jednak atmosferskom pritisku.

Na taj način se izbalansiraju unutrašnji i vanjski pritisci.

Barometar

Atmosferski pritisak se meri u milimetrima žive (mmHg). Da bi to odredili, koriste poseban uređaj - barometar (od grčkog baros - težina, težina i metreo - mjerim). Postoje barometri bez žive i bez tečnosti.

Barometri bez tečnosti se nazivaju aneroidni barometri(od grčkog a - negativna čestica, nerys - voda, tj. deluje bez pomoći tečnosti) (slika 1).

Rice. 1. Aneroidni barometar: 1 — metalna kutija; 2 - opruga; 3 - mehanizam prijenosa; 4 — strelica pokazivača; 5 - skala

Normalan atmosferski pritisak

Normalni atmosferski pritisak konvencionalno se smatra vazdušnim pritiskom na nivou mora na geografskoj širini od 45° i na temperaturi od 0°C. Atmosfera u ovom slučaju pritišće svaki 1 cm 2 zemljine površine silom od 1,033 kg, a masa ovog zraka uravnotežena je živinim stupom visine 760 mm.

Torricelli iskustvo

Vrijednost od 760 mm prvi put je dobivena 1644. godine. Evangelista Torricelli(1608-1647) i Vincenzo Viviani(1622-1703) - učenici briljantnog Italijana naučnik Galileo Galileja.

E. Torricelli je zapečatio dugu staklenu cijev sa pregradama na jednom kraju, napunio je živom i spustio je u šolju sa živom (tako je izmišljen prvi živin barometar, koji se zvao Torricelli cijev). Nivo žive u epruveti je opao kako se deo žive prosuo u šolju i slegnuo na 760 milimetara. Iznad stuba žive nastala je praznina koja je tzv Torricellijeva praznina(Sl. 2).

E. Torricelli je vjerovao da je atmosferski pritisak na površini žive u čaši uravnotežen težinom živinog stupca u cijevi. Visina ovog stuba iznad nivoa mora je 760 mm Hg. Art.

Rice. 2. Torricelli iskustvo

1 Pa = 10 -5 bara; 1 bar = 0,98 atm.

Visok i nizak atmosferski pritisak

Pritisak vazduha na našoj planeti može uveliko varirati. Ako je pritisak vazduha veći od 760 mm Hg. čl., onda se smatra povišen, manje - smanjena.

Kako se zrak sve više razrjeđuje kako se diže prema gore, atmosferski tlak opada (u troposferi u prosjeku 1 mm na svakih 10,5 m uspona). Stoga će za teritorije koje se nalaze na različitim nadmorskim visinama, prosječna vrijednost atmosferskog tlaka biti različita. Na primjer, Moskva leži na nadmorskoj visini od 120 m nadmorske visine, pa je njen prosječni atmosferski pritisak 748 mm Hg. Art.

Atmosferski pritisak raste dva puta tokom dana (ujutro i uveče) i opada dva puta (posle podneva i posle ponoći). Ove promjene nastaju zbog promjene i kretanja zraka. Tokom godine na kontinentima se maksimalni pritisak primećuje zimi, kada je vazduh prehlađen i zbijen, a minimalni pritisak se primećuje ljeti.

Raspodjela atmosferskog tlaka na zemljinoj površini ima izražen zonski karakter. To je zbog neravnomjernog zagrijavanja zemljine površine, a samim tim i promjene pritiska.

On globus Razlikuju se tri pojasa s preovlađujućim niskim atmosferskim tlakom (minimumima) i četiri zone s prevladavanjem visokog atmosferskog tlaka (maksimumi).

Na ekvatorijalnim geografskim širinama, Zemljina površina se jako zagrijava. Zagrijani zrak se širi, postaje lakši i stoga se diže. Kao rezultat toga, nizak atmosferski pritisak se uspostavlja u blizini zemljine površine u blizini ekvatora.

Na polovima, pod uticajem niskih temperatura, vazduh postaje teži i tone. Zbog toga je na polovima atmosferski pritisak povećan za 60-65° u odnosu na geografske širine.

U visokim slojevima atmosfere, naprotiv, iznad toplih područja pritisak je visok (iako niži nego na površini Zemlje), a nad hladnim područjima je nizak.

Opća shema Raspodjela atmosferskog pritiska je sljedeća (slika 3): duž ekvatora se nalazi pojas nizak pritisak; na 30-40° geografske širine obe hemisfere - pojas visokog pritiska; 60-70° geografske širine - zone niskog pritiska; u polarnim područjima postoje područja visokog pritiska.

Kao rezultat činjenice da u umjerenim geografskim širinama Na sjevernoj hemisferi zimi se atmosferski tlak nad kontinentima jako povećava, a pojas niskog tlaka je prekinut. Opstaje samo iznad okeana kao zatvorena područja nizak krvni pritisak— islandski i aleutski minimumi. Naprotiv, zimski maksimumi formiraju se nad kontinentima: azijskim i sjevernoameričkim.

Rice. 3. Opšti dijagram raspodjele atmosferskog tlaka

Ljeti, u umjerenim geografskim širinama sjeverne hemisfere, obnavlja se pojas niskog atmosferskog tlaka. Ogromna oblast niskog atmosferskog pritiska sa središtem u tropskim geografskim širinama - Azijski niski - formira se iznad Azije.

U tropskim geografskim širinama kontinenti su uvijek topliji od okeana, a pritisak iznad njih je niži. Dakle, preko okeana postoje maksimumi tokom cijele godine: Sjeverni Atlantik (Azori), Sjeverni Pacifik, Južni Atlantik, Južni Pacifik i Južni Indijski.

Linije koje su uključene klimatska karta nazivaju se spojne tačke sa istim atmosferskim pritiskom izobare(od grčkog isos - jednak i baros - težina, težina).

Što su izobare bliže jedna drugoj, to se brže mijenja atmosferski tlak na udaljenosti. Količina promjene atmosferskog tlaka po jedinici udaljenosti (100 km) naziva se gradijent pritiska.

Na formiranje pojaseva atmosferskog pritiska u blizini zemljine površine utiče neravnomerna raspodela sunčeve toplote i rotacija Zemlje. U zavisnosti od doba godine, obe Zemljine hemisfere se različito zagrevaju od Sunca. To uzrokuje određeno pomicanje pojaseva atmosferskog tlaka: ljeti - na sjever, zimi - na jug.

Težina zraka određuje atmosferski tlak (1 m 3 zraka teži 1,033 kg). Na svaki metar zemljine površine vazduh pritiska silom od 10033 kg. To je stup zraka od nivoa mora do gornje atmosfere. Poređenja radi: stub vode istog prečnika imao bi visinu od samo 10 m. Drugim rečima, sopstvena masa vazduha stvara atmosferski pritisak, čija vrednost po jedinici površine odgovara masi vazdušnog stuba koji se nalazi iznad to. U ovom slučaju, smanjenje zraka u ovoj koloni dovodi do smanjenja (pada) tlaka, a povećanje zraka dovodi do povećanja (povećanja) tlaka. Normalnim atmosferskim pritiskom se smatra pritisak vazduha na nivou mora na geografskoj širini od 45° i na temperaturi od 0°C. U tom slučaju on pritiska na svaki 1 cm 2 zemljine površine silom od 1,033 kg, a masa ovog zraka je uravnotežena živinim stupom visine 760 mm. Na ovoj zavisnosti se zasniva princip merenja pritiska. Mjeri se u milimetrima (mm) žive (ili milibarima (mb): 1 mb = 0,75 mmHg) i u hektopaskalima (hPa), kada je 1 mm = = 1 hPa.

Atmosferski pritisak se mjeri pomoću barometara. Postoje dvije vrste barometara: živina i metalna (ili aneroidna).

Čaša sa živom sastoji se od staklene cijevi zapečaćene na vrhu i uronjene s donjim otvorenim krajem u metalnu čašu koja sadrži živu. Stub žive u staklenoj cijevi svojom težinom uravnotežuje pritisak zraka koji djeluje na živu u čaši. Kada se pritisak promeni, menja se i visina stuba žive. Ove promjene promatrač bilježi na skali pričvršćenoj uz staklenu cijev barometra.

Metalni barometar, ili aneroid, sastoji se od hermetički zatvorene tankozidne valovite metalne kutije, unutar koje se zrak razrjeđuje. Kada se pritisak promeni, zidovi kutije vibriraju i potiskuju se unutra ili van. Ove vibracije se putem sistema poluga prenose na strelicu, koja se kreće po graduisanoj skali.

Barometri koji se samostalno snimaju, koji se nazivaju barografi, koriste se za snimanje promjena tlaka. Rad barografa temelji se na činjenici da se prenose vibracije zidova aneroidne kutije, koja povlači liniju na traci bubnja koja se okreće oko svoje ose.

Pritisak na globus može uvelike varirati. Dakle, maksimalna vrijednost je 815,85 mm Hg. (1087 mb) registrovan je zimi u Turukhansku, minimum je 641,3 mm Hg. (854 MB) - u “Nancy” preko okeana.

Pritisak se mijenja sa visinom. Općenito je prihvaćeno da je prosječna vrijednost atmosferskog pritiska pritisak iznad nivoa mora - 1013 mb (760 mm Hg). Kako se visina povećava, zrak postaje sve razrijeđeniji i tlak opada. IN donji sloj u troposferi do visine od 10 m smanjuje se za 1 mm Hg. za svakih 10 m, odnosno 1 mb (hPa) za svakih 8 m. Na visini od 5 km to je već dva puta manje, 15 km - 8 puta, 20 km - 18 puta.

Atmosferski tlak se kontinuirano mijenja zbog promjene i kretanja zraka. Tokom dana se povećava dva puta (ujutro i uveče), a smanjuje se dva puta (poslije podneva i poslije ponoći). Tokom cijele godine, maksimalni pritisak se uočava zimi, kada je zrak prehlađen i zbijen, a minimalni ljeti.

Raspodjela atmosferskog tlaka po površini zemlje ima dobro izražen zonski karakter, što je posljedica neravnomjernog zagrijavanja zemljine površine, a samim tim i promjena tlaka. Promena pritiska se objašnjava kretanjem vazduha. Visoko je tamo gde ima više vazduha, nisko gde vazduh izlazi. Kada se zagrije sa površine, zrak juri prema gore i pritisak na toplu površinu opada. Ali na visini se zrak hladi, postaje gušći i počinje padati u susjedna hladna područja, gdje se pritisak povećava. Dakle, zagrijavanje i hlađenje zraka sa Zemljine površine je praćeno njegovom preraspodjelom i promjenom pritiska.

U ekvatorijalnim geografskim širinama temperature zraka su stalno visoke; zrak se zagrijavajući se diže i udaljava. Stoga u ekvatorijalna zona pritisak je konstantno nizak. U tropskim geografskim širinama, povećani pritisak nastaje kao rezultat priliva zraka. Iznad stalno hladne površine polova (i) pritisak je povećan, stvara ga zrak koji dolazi iz geografskih širina. Istovremeno, u umjerenim geografskim širinama, otjecanje zraka formira pojas niskog pritiska. Kao rezultat, na Zemlji se formiraju pojasevi niskog (i dva umjerena) i visokog (dva tropska i dva polarna) tlaka. U zavisnosti od godišnjeg doba, oni se donekle pomeraju prema letnjoj hemisferi (prateći Sunce).

Polarna područja visokog pritiska šire se zimi i skupljaju ljeti, ali ostaju tijekom cijele godine. Pojasevi niskog pritiska opstaju tokom cijele godine u blizini i u umjerenim geografskim širinama južna hemisfera. Slika je drugačija na sjevernoj hemisferi. Ovdje zimi, u umjerenim geografskim širinama iznad kontinenata, pritisak se uvelike povećava i polje niskog tlaka kao da je "razbijeno": očuvano je samo nad oceanima u obliku zatvorenih područja niskog tlaka - islandske i aleutske niske. Ali nad kontinentima, gdje je pritisak osjetno povećan, formiraju se takozvani zimski maksimumi: azijski (sibirski) i sjevernoamerički (kanadski). Ljeti, u umjerenim geografskim širinama sjeverne hemisfere, obnavlja se polje niskog pritiska. Istovremeno, nad Azijom se formira ogromno područje niskog pritiska - azijski niski.

U tropskim geografskim širinama - pojas visok krvni pritisak— kontinenti se uvijek zagrijavaju više od okeana, a pritisak iznad njih je niži. Ovo uzrokuje suptropske maksimume nad okeanima: Sjeverni (Azori), Sjeverni Pacifik, Južni Atlantik, Južni Pacifik i Indijski.

Drugim riječima, Zemljini pojasevi visokog i niskog pritiska, uprkos velikim razmjerima sezonske promjene njihovi pokazatelji su prilično stabilne formacije.

Čovjek je daleko od toga da bude kralj prirode, već njeno dijete, sastavni dio svemira. Živimo u svijetu u kojem je sve strogo međusobno povezano i podređeno jednom sistemu.

Svi znaju da je Zemlja okružena gustinom vazdušna masa, koji se obično naziva atmosfera. I "pritišće" bilo koji predmet, uključujući i ljudsko tijelo. vazdušni stub imaju određenu težinu. Naučnici su eksperimentalno utvrdili da je svaki kvadratni centimetar ljudskog tijela izložen atmosferskom pritisku težine 1,033 kilograma. A ako izvršite jednostavne matematičke proračune, ispada da je prosječna osoba pod pritiskom od 15.550 kg.

Težina je kolosalna, ali, na sreću, potpuno neprimjetna. To može biti zbog prisustva otopljenog kisika u ljudskoj krvi.
Kakav je uticaj atmosferskog pritiska na ljude? Hajde da pričamo malo više o ovome.

Standard atmosferskog pritiska

Doktori, kada govore o tome koji se atmosferski pritisak smatra normalnim, ukazuju na raspon od 750....760 mmHg. Takvo raspršivanje je sasvim prihvatljivo, jer topografija planete nije savršeno ravna.

Zavisnost od meteora

Doktori kažu da se tijela nekih ljudi mogu prilagoditi svim uvjetima. Čak ih nije briga za njih ozbiljnih testova kao letovi aviona na daljinu sa jednog klimatska zona drugome.

U isto vrijeme, drugi, bez napuštanja svog stana, osjećaju približavanje vremenskih promjena. To se može manifestirati u obliku jakih glavobolja, neobjašnjive slabosti ili stalno vlažnih dlanova, na primjer. Takvim osobama se češće dijagnosticiraju bolesti krvnih sudova i endokrinog sistema.

Posebno je teško kada atmosferski pritisak naglo preskoči kratko vrijeme. Prema statistikama, većina ljudi čija tijela tako burno reaguju na promjene atmosferskog pritiska su žene koje žive u glavni gradovi. Nažalost, oštar ritam života, prenaseljenost i okruženje nisu najbolji pratioci zdravlja.

Ako želite, možete se riješiti ovisnosti. Samo treba da pokažete upornost i doslednost. Svi znaju metode. Ovo su osnove zdrav imidžživot: kaljenje, plivanje, hodanje-trčanje, zdrava ishrana, adekvatan san, uklanjanje loših navika, gubitak težine.

Kako naše tijelo reagira na povišeni atmosferski pritisak?

Atmosferski pritisak (normalan za ljude) je idealno 760 mmHg. Ali ova brojka se vrlo rijetko održava.

Kao rezultat povećanja pritiska u atmosferi, nastupa vedro vrijeme i nema naglih promjena vlažnosti i temperature zraka. Tijelo hipertoničara i alergičara aktivno reagira na takve promjene.

U gradskim uslovima, po mirnom vremenu, zagađenje gasom se prirodno osjeti. Prvi to osete pacijenti koji imaju problema sa disajnim organima.

Povećanje atmosferskog pritiska utiče i na imuni sistem. Konkretno, to se izražava u smanjenju leukocita u krvi. Oslabljeno tijelo neće se lako nositi sa infekcijama.

Lekari savetuju:

Započnite svoj dan lagano jutarnje vježbe. Uzmite kontrastni tuš. Za doručak dajte prednost namirnicama bogatim kalijumom (svježi sir, grožđice, suhe kajsije, banane). Nemojte se upuštati u velike obroke. Nemojte se prejedati. Ovaj dan nije najbolji za veliki fizički napor i iskazivanje emocija. Kada dođete kući, odmorite se sat vremena, obavite rutinske kućne poslove i idite u krevet ranije nego inače.

Nizak atmosferski pritisak i blagostanje

Nizak atmosferski pritisak, koliko je to? Da bismo odgovorili na pitanje, možemo uslovno reći da li su očitanja barometra niža od 750 mmHg. Ali sve ovisi o regiji stanovanja. Konkretno, za Moskvu brojke su 748-749 mmHg. su norma.

Među prvima koji osete ovo odstupanje od norme su “srčani bolesnici” i oni koji imaju intrakranijalni pritisak. Žale se na opštu slabost, česte migrene, nedostatak kiseonika, otežano disanje i bolove u crevima.

Lekari savetuju:

Vratite svoje u normalu arterijski pritisak. Smanji fizička aktivnost. Svakom radnom satu dodajte deset minuta odmora. Češće pijte tečnost, preferirajući zeleni čaj sa medom. Popijte jutarnju kafu. Uzimajte biljne tinkture indicirane za srčane bolesnike. Opustite se uveče kontrastni tuš. Idite u krevet ranije nego inače.

Kako promjene vlažnosti utiču na tijelo

Niska vlažnost vazduha od 30-40 posto nije korisna. Iritira sluznicu nosa. Ovu devijaciju prvi osjete astmatičari i alergičari. U tom slučaju može pomoći vlaženje sluznice nazofarinksa malo slanom vodenom otopinom.

Česte padavine prirodno povećavaju vlažnost vazduha na 70 - 90 posto. To također ima negativan utjecaj na zdravlje.
Visoka vlažnost zraka može uzrokovati pogoršanje kroničnih bolesti bubrega i zglobova.

Lekari savetuju:

Ako je moguće, promijenite klimu na suhu. Smanjite vrijeme koje provodite napolju po vlažnom vremenu. Izađite u šetnju u toploj odeći. Zapamtite vitamine

Atmosferski pritisak i temperatura

Optimalna temperatura za osobu u prostoriji nije viša od +18. Ovo se posebno odnosi na spavaću sobu.

Kako se razvija međusobni uticaj atmosferskog pritiska i kiseonika?

U slučaju povećanja temperature zraka i istovremenog pada atmosferskog tlaka pate osobe sa kardiovaskularnim i respiratornim bolestima.

Ako se temperatura smanji, a atmosferski pritisak poveća, pogoršava se hipertoničarima, astmatičarima i onima koji imaju problema sa želucem i genitourinarnim sistemom.

U slučaju oštrih i ponovljenih temperaturnih fluktuacija u tijelu, neprihvatljivo veliki broj histamin, glavni pokretač alergija.

Dobro je znati

Sada znate šta je normalan atmosferski pritisak za osobu. Ovo je 760 mmHg, ali barometar vrlo rijetko bilježi takve pokazatelje.

Također je važno zapamtiti da se promjena atmosferskog tlaka s visinom (istovremeno brzo smanjuje) događa prilično oštro. Upravo zbog te razlike osoba koja se vrlo brzo penje na planinu može izgubiti svijest.

U Rusiji se atmosferski pritisak mjeri u mmHg. Ali međunarodni sistem uzima paskale kao mjernu jedinicu. U ovom slučaju, normalni atmosferski tlak u paskalima bit će jednak 100 kPa. Ako pretvorimo naših 760 mmHg. u paskalima, tada će normalni atmosferski pritisak u paskalima za našu zemlju biti 101,3 kPa.