Так як гази мають вагу, атмосфера внаслідок сили земного тяжіння не розсіюється в світовому просторі, а, огортаючи Землю, обертається разом з нею. На кожен квадратний метр на рівні океану маса повітря чинить тиск, рівне 10333 кг. Інакше кажучи, стільки важить стовп повітря перетином 1 м2 і висотою від рівня океану до верхньої межі атмосфери. Вага 1 м3 повітря на рівні океану дорівнює близько 1,03 кг,
На дні повітряного океану невидимий, але відчувається нами повітря на кожен квадратний сантиметр площі тисне з силою, рівною 1033 р Яке ж тиск відчуває наше тіло? Очевидно, що якщо зовнішня поверхня людського тіла в середньому становить близько 12 000-15 000 з м2, то тиск повітря на неї дорівнюватиме приблизно 12 000-15 000 кг, або 12-15 т. Однак цей тягар організм не відчуває, так як зовнішній тиск повітря врівноважується тиском його всередині тіла. Життя на Землі пристосована саме до цього тиску. Тому при підйомі на великі висоти самопочуття людини погіршується не тільки через нестачу кисню, а й внаслідок значного зниження тиску розрідженій середовища.
До речі сказати, досліди в барокамері показали, що, чим складніший організм, тим важче переносить він низький тиск повітря. Наприклад, представник холоднокровних - жаба на висоті 20-30 км протягом декількох годин зберігає життя, а людина при швидкому підйомі до висоти 7-8 км непритомніє зазвичай через 8-10мінут після підйому. На висотах 15-16 км, навіть якщо людина дихає тільки киснем, внаслідок низького тиску протягом декількох секунд настає кисневе голодування. При низькому атмосферному тиску починається кипіння крові. Відомо, що, чим нижче тиск, тим швидше закипає вода. В горах, наприклад, вода закипає ні до 100 °, а при більш низькій температурі. На висоті близько 20 км вода закипає при температурі 37 ° вище нуля. Кров також кипить на цій висоті. Тому в космічному польоті людина забезпечується відповідними фізіолого-гігієнічними умовами. У герметичній кабіні космічного корабля створюється нормальний тиск і більш-менш постійна температура повітря, космонавт захищений від шуму і вібрацій, забезпечений зручним робочим місцем, хорошим освітленням і т. П.
Тиск повітря вимірюється в міліметрах ртутного стовпа за допомогою ртутного або металевого барометра. Тиск прийнято виражати в тисячних частках бару, т. Е. В миллибарах. Середній тиск на рівні моря, виражене в миллибарах, так само 1013,3. Тиск повітря 1000 Мб еквівалентно тиску ртутного стовпа висотою 750,1 мм. Для перекладу міліметрів в мілібари зазвичай користуються перекладним множником 4 / з (табл. 1).
Разом зі зменшенням щільності повітря по висоті атмосферний тиск також швидко убуває. Тому, незважаючи на велику вертикальну протяжність атмосфери, половина її маси зосереджена в перших 5-6 км. Тиск на цьому рівні одно всього 500 мб, т. Е. Вдвічі менше, ніж на рівні моря. У стовпі повітря висотою близько 16 км зосереджено 0,9 всієї
маси атмосфери. Тиск на цьому рівні дорівнює 100 мб, а на висоті 40 км - всього лише 2,4 мб.
Зменшення атмосферного тиску з висотою можна характеризувати вертикальним градієнтом тиску, або так званої барической щаблем. Барична щабель - відстань по вертикалі (в метрах), на якому атмосферний тиск змінюється на одиницю (на 1 мб). Величина барической ступені різна. Вона залежить від висоти над рівнем моря і від температури повітря. У приземному шарі при тиску 1000 мб і температурі 0 ° барическая щабель дорівнює 8 м. Це означає, що на кожні 8 м підняття тиск знижується на 1 мб. В шарі з тиском 600-500 мб, що відповідає висот близько 4,5-5,5 км, барическая щабель дорівнює 13 м, в шарі з тиском 100-200 мб - 40 м.
Величиною барической ступені зручно користуватися для наближених розрахунків зміни тиску з висотою. Так, наприклад, легко визначити різницю між тиском повітря на 1-м і 25-му поверхах висотної будівлі. При різниці висот зазначених поверхів, рівної 90 м, тиск повітря на рівні 25-го поверху приблизно на 12 мб менше, ніж на рівні 1-го поверху. Однак, піднімаючись навіть на швидкісному ліфті, ми не відчуваємо різниці тиску. Пояснюється це тим, що зміна тиску близько 10-20 мб дуже мало (1-2%) в порівнянні з нормальним атмосферним тиском. Середнє междусуточное зміна тиску, до якого звик людський організм, невелика. У тропічних країнах воно становить близько 1 мб, а в середніх широтах - 5-6 мб. Але в окремих, не дуже рідкісних випадках междусуточное зміна тиску в середніх широтах досягає 20-30 мб і більше.
- Джерело-
Погосян, Х.П. Атмосфера Землі / Х.П. Погосян [і д.р.]. - М .: Просвещение, 1970.- 318 с.
Попередня глава ::: До змісту ::: Наступна глава
Post Views: 64