Atmosfēras spiediens ir viens no svarīgākajiem klimatiskajiem raksturlielumiem, kas ietekmē laika apstākļus un cilvēkus. Tas veicina ciklonu un anticiklonu veidošanos, provocē sirds un asinsvadu slimību attīstību cilvēkiem. Pierādījumi, ka gaisam ir svars, ir datēti ar 17. gadsimtu, un kopš tā laika tā vibrāciju izpētes process ir bijis viens no galvenajiem laika prognozētājiem.
Kāda ir atmosfēra
Vārdam "atmosfēra" ir grieķu izcelsme, burtiski tas tiek tulkots kā "tvaiks" un "bumba". Tas ir gāzveida apvalks ap planētu, kas griežas kopā ar to un veido vienotu veselu kosmisku ķermeni. Tas stiepjas no zemes garozas, iekļūstot hidrosfērā, un beidzas ar eksosfēru, pakāpeniski ieplūstot starpplanētu telpā.
Planētas atmosfēra ir vissvarīgākais elements, kas nodrošina dzīvības iespēju uz Zemes. Tajā ir cilvēkam nepieciešamais skābeklis, no tā atkarīgi laikapstākļi. Atmosfēras robežas ir ļoti patvaļīgas. Ir vispārpieņemts, ka tie sākas apmēram 1000 kilometru attālumā no zemes virsmas untad vēl 300 kilometru attālumā tie vienmērīgi nonāk starpplanētu telpā. Saskaņā ar teorijām, kuras ievēro NASA, šis gāzveida apvalks beidzas aptuveni 100 kilometru augstumā.
Tas radās vulkānu izvirdumu un vielu iztvaikošanas rezultātā kosmosa ķermeņos, kas nokrita uz planētas. Mūsdienās Zemes atmosfēru veido slāpeklis, skābeklis, argons un citas gāzes.
Atmosfēras spiediena atklāšanas vēsture
Līdz 17. gadsimtam cilvēce nedomāja par to, vai gaisam ir masa. Nebija arī jēdziena par to, kas ir atmosfēras spiediens. Tomēr, kad Toskānas hercogs nolēma slavenos Florences dārzus aprīkot ar strūklakām, viņa projekts cieta neveiksmi. Ūdens staba augstums nepārsniedza 10 metrus, kas bija pretrunā visiem priekšstatiem par tā laika dabas likumiem. Šeit sākas stāsts par atmosfēras spiediena atklāšanu.
Galileo skolniece, itāļu fiziķe un matemātiķe Evangelista Torricelli, uzsāka šīs parādības izpēti. Ar eksperimentu palīdzību ar smagāku elementu, dzīvsudrabu, dažus gadus vēlāk viņam izdevās pierādīt svara klātbūtni gaisā. Vispirms viņš laboratorijā izveidoja vakuumu un izstrādāja pirmo barometru. Toričelli iztēlojās ar dzīvsudrabu pildītu stikla cauruli, kurā spiediena ietekmē palika tāds vielas daudzums, kas izlīdzinātu atmosfēras spiedienu. Dzīvsudrabam kolonnas augstums bija 760 mm. Ūdenim - 10,3 metri, tas ir tieši tasaugstums, līdz kuram pacēlās strūklakas Florences dārzos. Tas bija tas, kurš cilvēcei atklāja, kas ir atmosfēras spiediens un kā tas ietekmē cilvēka dzīvi. Bezgaisa telpa caurulē tika nosaukta par "Toricellian tukšumu" viņa vārdā.
Kāpēc un kā tiek radīts atmosfēras spiediens
Viens no galvenajiem meteoroloģijas instrumentiem ir gaisa masu kustības un kustības izpēte. Pateicoties tam, jūs varat iegūt priekšstatu par to, kā rezultātā tiek radīts atmosfēras spiediens. Pēc tam, kad tika pierādīts, ka gaisam ir svars, kļuva skaidrs, ka to, tāpat kā jebkuru citu ķermeni uz planētas, ietekmē gravitācijas spēks. Tas rada spiedienu, kad atmosfēra ir gravitācijas ietekmē. Atmosfēras spiediens var svārstīties gaisa masu atšķirību dēļ dažādos apgabalos.
Kur vairāk gaisa, tur augstāks. Retā telpā tiek novērota atmosfēras spiediena pazemināšanās. Gaisa masas izmaiņu iemesls ir tā temperatūra. Tas tiek uzkarsēts nevis no Saules stariem, bet gan no Zemes virsmas. Sildot, gaiss kļūst vieglāks un paceļas uz augšu, savukārt atdzesētās gaisa masas grimst, radot pastāvīgu, nepārtrauktu gaisa masu kustību. Katrai no šīm plūsmām ir atšķirīgs atmosfēras spiediens, kas izraisa vēju parādīšanos uz mūsu planētas virsmas.
Ietekme uz laikapstākļiem
Atmosfēras spiediens ir viens no galvenajiem meteoroloģijas terminiem. Zemes laikapstākļus veidociklonu un anticiklonu ietekme, kas veidojas spiediena kritumu ietekmē planētas gāzveida apvalkā. Anticikloniem raksturīgs augsts ātrums (līdz 800 mm Hg un vairāk) un mazs ātrums, savukārt cikloni ir apgabali ar zemāku ātrumu un lielu ātrumu. Tornado, viesuļvētras, viesuļvētras veidojas arī pēkšņu atmosfēras spiediena izmaiņu dēļ - tornado iekšienē tas strauji pazeminās, sasniedzot 560 mmHg.
Gaisa kustība izraisa laika apstākļu izmaiņas. Vēji, kas rodas starp apgabaliem ar dažādiem spiediena līmeņiem, apsteidz ciklonus un anticiklonus, kā rezultātā veidojas atmosfēras spiediens, kas veido noteiktus laikapstākļus. Šīs kustības reti ir sistemātiskas un ļoti grūti paredzamas. Apgabalos, kur saduras augsts un zems atmosfēras spiediens, mainās klimatiskie apstākļi.
Standarta indikatori
Vidējais rādītājs ideālos apstākļos ir 760 mmHg. Spiediena līmenis mainās atkarībā no augstuma: zemienēs vai apgabalos zem jūras līmeņa spiediens būs lielāks, augstumā, kur gaiss ir retināts, gluži pretēji, tā rādītāji samazinās par 1 mmHg ar katru kilometru.
Pazemināts atmosfēras spiediens
Tas samazinās, palielinoties augstumam, jo attālums no Zemes virsmas. Pirmajā gadījumā šis process ir izskaidrojams ar gravitācijas spēku ietekmes samazināšanos.
Sildot no Zemes, gāzes, kas veido gaisu, izplešas, to masa kļūst vieglāka un paceļas uz augstākiem atmosfēras slāņiem. Kustība notiek, līdz blakus esošās gaisa masas kļūst mazāk blīvas, tad gaiss izplatās uz sāniem, un spiediens izlīdzinās.
Tradicionālie apgabali ar zemāku atmosfēras spiedienu ir tropi. Ekvatoriālajās teritorijās vienmēr tiek novērots zems spiediens. Tomēr zonas ar paaugstinātu un samazinātu indeksu ir nevienmērīgi sadalītas pa Zemi: tajā pašā ģeogrāfiskajā platuma grādos var būt apgabali ar dažādiem līmeņiem.
Augsts atmosfēras spiediens
Augstākais līmenis uz Zemes ir novērots dienvidu un ziemeļpolā. Tas ir tāpēc, ka gaiss virs aukstās virsmas kļūst auksts un blīvs, palielinās tā masa, tāpēc to spēcīgāk pievelk virsma ar gravitācijas spēku. Tas nolaižas, un telpa virs tā tiek piepildīta ar siltākām gaisa masām, kā rezultātā tiek radīts atmosfēras spiediens ar paaugstinātu līmeni.
Ietekme uz cilvēku
Normāliem rādītājiem, kas raksturīgi cilvēka dzīvesvietai, nevajadzētu ietekmēt viņa pašsajūtu. Tajā pašā laikā atmosfēras spiediens un dzīvība uz Zemes ir nesaraujami saistīti. Tās maiņa – palielināšanās vai samazināšanās – var provocēt sirds un asinsvadu slimību attīstību cilvēkiem ar paaugstinātu asinsspiedienu. Cilvēkam var rasties sāpes sirds rajonā, krampjibezcēloņu galvassāpes, samazināta veiktspēja.
Cilvēkiem, kas cieš no elpceļu slimībām, anticikloni var kļūt bīstami, izraisot augstu asinsspiedienu. Gaiss nolaižas un kļūst blīvāks, palielinās kaitīgo vielu koncentrācija.
Atmosfēras spiediena svārstību laikā cilvēkiem pazeminās imunitāte, leikocītu līmenis asinīs, tāpēc šādās dienās nav ieteicams noslogot organismu fiziski vai intelektuāli.
