Самое высокое атмосферное давление наблюдается, как правило, в тропических регионах, где продолжают действовать обширные антициклоны. Однако одним из самых значительных мест, где были зафиксированы рекорды, является плато Тибет, обширная область в Центральной Азии, где атмосферное давление может повышаться из-за процесса, называемого орографическим поднятием.
Наиболее высокие значения давления также фиксируются в арктических и субарктических зонах во время холодного времени года. Например, в некоторых регионах России, таких как Якутия и Чукотка, были зарегистрированы крайне высокие показатели давления во время сильных морозов.
Важно учитывать, что высокое атмосферное давление может оказывать влияние на здоровье людей, вызывая у некоторых дискомфорт или ухудшение состояния при резких изменениях давления. Поэтому метеочувствительным людям рекомендуется следить за прогнозом погоды и, возможно, предпринимать дополнительные меры предосторожности в моменты изменения атмосферных условий.
Где обнаруживается максимальное атмосферное давление
Как удивительна наша планета! Огромный невидимый океан воздуха накрывает Землю, простираясь над горами, лесами и бескрайними морями. Мы живём на дне этого воздушного океана, и обычно никто не догадывается об этом.
Из-за этого на поверхности Земли и на объектах, находящихся на ней, создаётся давление, которое представляет собой результат действия всей воздушной массы, известное как атмосферное давление. Эта особенность открывает нам загадку важного физического явления.
Цель исследования: с помощью экспериментов обосновать причины, вызывающие атмосферное давление, и измерить его силу.
Задачи исследования:
- Изучить информацию из существующих литературных источников по данной теме.
- Провести эксперименты, показывающие наличие атмосферного давления и его силу.
- Выяснить, от каких факторов зависит атмосферное давление.
- Определить, как колебания атмосферного давления влияют на организм человека.
Объектом исследования является атмосфера.
Предмет исследования — атмосферное давление.
Применяемые методы исследования:
- Эмпирические методы: наблюдение, сравнение, эксперименты, измерения.
- Математические методы: статистика и визуализация данных.
Практическое значение данного исследования состоит в том, что его материалы могут быть использованы на уроках физики, биологии, географии, в ходе классных часов, во внеклассной активности и при подготовке к единому государственному экзамену.
Воздух образует вокруг Земли оболочку в виде сферы — огромного воздушного океана, на дне которого мы и находимся. Атмосфера Земли, названная так от греческих слов «атмос» (пар, воздух) и «сфера» (шар), восходит на высоту нескольких тысяч километров. Эта атмосфера состоит из смеси различных газов; её состав включает преимущественно азот (78%) и кислород (21%). Влага в атмосфере присутствует в виде облачного пара и капель.
Масса атмосферы колоссальна: по расчетам Паскаля, она эквивалентна весу медного шара диаметром 10 км и составляет около пяти квадриллионов тонн! Атмосфера принято условно делить на слои, каждый из которых оказывает давление на Землю.
Под воздействием силы тяжести верхние слои воздуха, подобно морской воде, оказывают сжатие на нижние слои. Наиболее большой сжатие наблюдается в воздушном слое, прилегающем к Земле, который, согласно закону Паскаля, распределяет давление в разных направлениях. Мы также находимся на Земле, поэтому атмосфера воздействует на нас давлением со всех сторон.
Уже доказано, что на каждый квадратный сантиметр поверхности человеческого тела атмосферное давление составляет 1,033 кг, то есть оказывая силу около 10 Н. На человека среднего роста давление атмосферного воздуха составляет 150 кН! Это сила достаточно велика, чтобы уничтожить все живое. Так почему же мы этого не ощущаем? Ответ кроется в том, что давление внутри нашего организма в равновесии с внешним атмосферным давлением.
Важно отметить, что атмосферное давление варьируется в зависимости от высоты над уровнем моря. Например, на уровне моря атмосферное давление составляет около 1013 гПа, а на высоте 5 километров над уровнем моря оно снижается до приблизительно 540 гПа. Это объясняет, почему в горах, где воздух более разреженный, некоторые люди могут испытывать головокружение или затрудненное дыхание.
Кроме того, атмосферное давление влияет на погоду и климат. Обычно низкое давление связано с облачной и дождливой погодой, тогда как высокое давление означает ясное и спокойное небо. Изучение колебаний атмосферного давления также позволяет метеорологам прогнозировать изменения в погодных условиях, что играет важную роль в гражданской безопасности.
Методы измерения атмосферного давления
Чтобы продемонстрировать атмосферное давление на практике, в 1654 году Отто фон Герике провёл знаменитый опыт с магдебургскими полушариями. Когда эти полушария были соединены, между ними установили кожаное кольцо и откачали воздух. Атмосферное давление стало силой, которая стягивала полушария вместе, противодействуя силе шестнадцати лошадей.
Эванджелиста Торричелли провёл другой опыт с перевернутой стеклянной трубкой, наполненной ртутью. Высота ртутного столба в трубке составила около 760 мм и стала основой для создания ртутного барометра. В практике используются металлические барометры — анероиды. Измерение давления в системе СИ осуществляется в паскалях (Па).
Атмосферное давление и влияние на человека: нормой атмосферного давления для здоровья считается уровень 750–760 мм ртутного столба. Человеческий организм адаптирован к этому давлению, однако при его повышении или понижении могут возникнуть недомогания. Изменения атмосферного давления также сопряжены с колебаниями погодных условий, влияющими на людей, чувствительных к метеорологическим изменениям.
Эксперименты, подтверждающие существование атмосферы и атмосферного давления
Эксперимент № 1. Воздух занимает пространство. Держим стакан вниз дном и помещаем его в ёмкость с водой. В этом случае вода не попадает внутрь стакана. Подобным образом можно провести эксперимент со стеклянной воронкой: перевернув её широкой частью вниз и закрыв пальцем, погружаем в воду. Убрав палец, вода поднимается в воронке до уровня окружающей воды, что подтверждает, что воздух занимает пространство.
Эксперимент № 2. Измерение веса воздуха в надувном шарике. Сначала взвесим пустой шарик, затем надувший его. Разница в весе покажет вес воздуха внутри шарика.
Оймякон — самый холодный населённый пункт на планете
На берегу реки Индигирка в восточной части Республики Саха (Якутия) расположено самое холодное село в мире — Оймякон, где 6 февраля 1933 года была зарегистрирована температура -67,7 °C. По неподтверждённым данным, в 1924 году экспедиция геолога Обручева зафиксировала здесь температуру −71,2 °C.
Находящийся на высоте 700 метров над уровнем моря, в укрытой от ветров котловине, Оймякон дом для 512 человек, включая детей, которые могут не посещать школу при температуре ниже -52 °C.
Чтобы согреться, жители Полюса холода могут воспользоваться теплом своих домов или посетить термальный источник на краю села, где температура воды никогда не опускается ниже +30 °C, что делает название Оймякон, переводимое с якутского как «незамерзающие воды», весьма уместным.
Несмотря на суровые зимы, в Оймяконе бывает и лето, когда температура может достигать +30 °C, и именно в это время местные жители могут похвастаться «оймяконским загаром».
Город с наибольшей разницей в температуре
Конкурируя с Оймяконом за звание самого холодного места на Земле, город Верхоянск обладает рекордом по максимальной разнице температур. Здесь зафиксировано колебание температур на уровне 104,3 °C: от -67,6 °C зимой до +36,7 °C летом.
Основанный в XVII веке на труднодоступном правом берегу реки Яна, Верхоянск был местом ссылки для политзаключенных, которые могли радоваться безморозным дням только 28 раз в году.
Сегодня в городке проживает 1131 человек, которые, несмотря на экстремальные климатические условия, продолжают заниматься привычным скотоводством и охотой.
Минимальное артериальное давление
Лекционные материалы многих преподавателей биологии зачастую не содержат важной информации, необходимой для успешного прохождения экзаменов. Я постоянно анализирую вопросы, задаваемые на ЕГЭ по биологии. Каждый год множество студентов совершают ошибки в разделе «Кровеносная система», в частности, неправильно отвечая на вопросы, касающиеся давления крови и её скорости.
Самое высокое давление крови
Кровь создает давление на стенки сосудов, но это давление различается. Известно, что самое высокое давление наблюдается в аорте, так как именно оттуда кровь выталкивается мощным левым желудочком сердца. Но сила этого желудочка быстро уменьшается по мере удаления от него, и скорость крови падает.
Ученик должен знать, какие сосуды отводятся от левого желудочка и куда они ведут. После аорты следуют артерии, а затем артериолы. Двигаясь всё дальше от левого сердца, мы обнаруживаем капилляры (красные, кровеносные), которые переходят в венозные капилляры (синие).
Проблема заключается в том, что ученик говорит, что именно в капиллярах наблюдается наименьшее давление крови, поскольку оно должно медленно течь, чтобы «успеть отдать всю кровь» клеткам. Однако ученик не осознает, что после капилляров кровь продолжит движение по венулам и венам, где давление будет ещё ниже.
Самое низкое давление крови
Минутное давление крови в венах минимально. Ниже него давление в организме человека больше не существует. Хотя давление в желудочках сердца также значительно снижается в состоянии расслабления, мы обсуждаем именно давление крови в сосудах, а не в сердце.
При этом речь идет о венах второго круга кровообращения. Но в каждом круге именно вены характеризуются наименьшим давлением крови.
На этом этапе важно упомянуть, что артериальное давление представляется двумя показателями: систолическим и диастолическим. Систолическое давление — это максимальное давление в артериях, когда сердце сжимается и выталкивает кровь (систола), а диастолическое давление — это минимальное давление в артериях, когда сердце расслабляется (диастола). При этом уровень артериального давления может колебаться в зависимости от физической активности, состояния организма и даже времени суток.
Также полезно знать о том, что поддержание нормального артериального давления крайне важно для здоровья. Патологическое понижение давления может привести к гипотонии, что проявляется головокружением и общей слабостью, в то время как высокое давление (гипертензия) увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Регулярный мониторинг давления и здоровый образ жизни могут помочь предотвратить эти проблемы.
Атмосферное давление достигло рекорда в Москве 30 сентября
Синоптики зафиксировали рекордное атмосферное давление в Москве 30 сентября. Предыдущий рекорд был установлен в 1942 году. Причины такого скачка, а также советы метеозависимым на тему улучшения самочувствия, расскажут сотрудники Москвы 24.
Атмосферное давление в Москве стало повышаться с 29 сентября. Как сообщил на своём телеграм-канале главный специалист центра погоды «Фобос» Михаил Леус, барометры в столице в вечернее время 30 сентября показали уровень 764,7 миллиметра ртутного столба.
Эта тенденция продолжилась и 30 сентября.
«Как и предполагалось, сегодня в Москве был зафиксирован очередной рекорд за сутки по атмосферному давлению. Барометры уже в начале ночи показали значение, превысившее предыдущее достижение в 764,1 миллиметра ртутного столба, установленное в 1942 году», – сообщил Леус.
Максимальное атмосферное давление, по данным метеостанции ВДНХ, достигло 765,6 миллиметра ртутного столба.
Эксперт связывает наблюдаемую ситуацию с антициклоном, который обосновался над столичным регионом. По его мнению, в таких условиях давление может слегка возрасти в первой половине дня. Окончательные данные о новом рекорде станут известны после 21:00.
Ранее Татьяна Позднякова, главный специалист информационного портала «Метеоновости», упоминала, что предыдущий рекорд для 30 сентября в столице составлял 763,7 миллиметра ртутного столба. В 2025 году этот день может войти в тройку самых высоких по атмосферному давлению в сентябре.
«Наивысшее давление месяца было зафиксировано 28 сентября 2017 года, его значение составило 768,3 миллиметра ртутного столба», – отметила Позднякова.
Роман Вильфанд, научный руководитель Гидрометцентра России, в интервью ТАСС охарактеризовал такое давление как «экстремально высокое».
Атмосферное давление в Москве во вторник будет колебаться в пределах 765–767 миллиметров ртутного столба. Очевидно, что это очень высокие показатели.
По словам метеоролога, в течение всей недели атмосферное давление в Москве останется значительно выше нормы на 17–18 миллиметров ртутного столба. Хотя оно будет высокое и в начале следующей недели, говорить о рекордах уже не стоит, добавил Вильфанд.
Ограничения в активности
Несмотря на зафиксированные высокие значения атмосферного давления, в ближайшие дни не стоит ожидать новых рекордов. Об этом сообщил синоптик прогностического центра «Метео» Александр Ильин в разговоре с Москвой 24.
«Рекордное давление 30 сентября обусловлено влиянием скандинавского антициклона, который будет оказывать воздействие на погоду в московском регионе на протяжении практически всей недели. Во вторник мы окажемся наиболее близко к его центру, где всегда наблюдаются максимальные показатели», – отметил он.
Тем не менее, новых рекордов по атмосферному давлению в обозримом будущем не ожидается: антициклон начнет постепенно удаляться, давление станет постепенно снижаться, но не значительно. К четвергу и пятнице оно достигнет уровня около 760 миллиметров ртутного столба, а к воскресенью, по оценкам, упадет до 745−747 миллиметров, что находится в пределах нормы (745−755 миллиметров ртутного столба).
С другой стороны, рекордные значения в будущем могут фиксироваться все чаще. Об этом в беседе с Москвой 24 сообщил климатолог ФГБУ «Центральное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Николай Терешонок.
«Не исключено, что аналогичные явления будут происходить с большей частотой. Это связано с барическими процессами, так как антициклон, который сейчас находится над Москвой, приводит к аномально высокому атмосферному давлению», – пояснил он.
Эксперт также упомянул, что это связано с изменениями климата, поскольку они способствуют замедлению среднегодового ветрового потока.
«В атмосфере возникают застойные процессы, проявляющиеся в виде блокирующих антициклонов. В них движение воздухом менее интенсивное, чем в циклонных системах», – подчеркнул он.
Такое состояние атмосферы может сохраняться в одном регионе длительное время, что и наблюдается в текущем году. Зимой это выражалось в отсутствие снега, а в остальные сезоны – в теплых погодных условиях и высоком атмосферном давлении.
При этом такие условия могут быть сложными для людей, чувствительных к изменениям погоды. Это может проявляться в колебаниях давления и головной боли, отметила врач-терапевт Людмила Лапа.
«В таких условиях наблюдается усиленная нагрузка на сосуды, что приводит к их спазмированию и изменению реологии крови в сторону повышения вязкости. Поэтому временно стоит ограничить физические нагрузки, такие как бег или занятия фитнесом, чтобы минимизировать напряжение. Также не рекомендуется заниматься интенсивным чтением, чтобы не увеличивать нагрузку на мозг и не усугублять когнитивные нарушения», – пояснила она.
Прогулки не запрещены, особенно на свежем воздухе, ведь любые физические активности способствуют улучшению кровообращения. Важными факторами остаются правильное питание, соблюдение режима питья и спокойное времяпрепровождение дома.
Терапевт порекомендовала ограничить потребление кофе и крепкого чая в условиях повышенного давления, отдав предпочтение обычной воде. Содержащийся в этих напитках кофеин может повышать давление и вызывать спазмы сосудов, подчеркивает врач.
Также она советует внимательно следить за приемом прописанных врачом медикаментов для нормализации давления. Если соблюдать все рекомендации, этого будет достаточно для комфортной жизни, заключила Людмила Лапа.