Language
Country/Area
No result found
لماذا الهواء في الجبال رقيق جدًا؟ اكتشف سر ضغط الهواء والارتفاع!
الضغط الجوي، أو الضغط الجوي، هو الضغط الموجود في الغلاف الجوي للأرض. تأثيره على جسم الإنسان والبيئة بأكملها موجود في كل مكان، ولكن في الجبال العالية، يكون هذا الضغط نادرًا بشكل خاص. فلماذا يكون الهواء رقيقًا جدًا على الارتفاعات العالية؟ ما هو سبب هذه الظاهرة؟
مع زيادة الارتفاع، ينخفض الضغط الجوي، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض كتلة الغلاف الجوي أعلاه.
مع صعودنا تدريجيًا إلى أعلى، سينخفض ضغط الهواء بمقدار 1.2 كيلو باسكال تقريبًا في كل مرة نصعد فيها 100 متر. وذلك لأن تركيبة الهواء ووزنه يتغيران مع الارتفاع. يجب أن يتحمل الهواء في الجبال ضغطًا أقل، مما يجعل من الصعب امتصاص كمية كافية من الأكسجين، ولهذا السبب غالبًا ما يواجه المتسلقون صعوبات في التنفس.
المبادئ الأساسية لضغط الهواء
يتم توليد ضغط الهواء بواسطة جزيئات الهواء تحت تأثير الجاذبية. تتسبب جاذبية الأرض في جذب جزيئات الهواء الملامسة للأرض، مما يشكل الغلاف الجوي. عند مستوى سطح البحر، تبلغ القيمة القياسية لضغط الهواء حوالي 1013.25 hPa، مما يعني أنه عند هذا الارتفاع، تكون كثافة وعدد جزيئات الهواء مرتفعة نسبيًا.
عندما تنخفض كثافة الهواء، ينخفض ضغط الهواء المتولد أيضًا، ويكون هذا التغيير واضحًا بشكل خاص عند الارتفاعات العالية.
في الجبال العالية، يبدو الهواء أرق عندما نصعد، مما يعني أن كمية الأكسجين التي نستنشقها تقل أيضًا بشكل كبير. وهذا يتطلب من متسلقي جبال الألب التكيف مع البيئة الجديدة، وإلا فسيشعرون بالانزعاج من دوار المرتفعات.
العلاقة بين ضغط الهواء والارتفاع
يتناقص ضغط الهواء مع زيادة الارتفاع ويمكن وصف هذه العلاقة علميا من خلال الصيغة بين ضغط الهواء والارتفاع. ببساطة، عندما نصل إلى ارتفاعات أعلى، سنجد أن الهواء حولنا أصبح أقل فأقل. وهذا يعادل حقيقة أنه في نظام الجاذبية، يضعف الضغط الممارس عند نقطة معينة تدريجيًا مع زيادة المسافة من مصدر الجاذبية.
يؤدي الانخفاض في ضغط الهواء إلى أن يصبح الهواء في الجبال أقل كثافة، أي أقل بكثير من القيمة المحددة مسبقًا عند مستوى سطح البحر.
بسبب تأثير الجاذبية، يصبح هيكل الغلاف الجوي أكثر مرونة فوق مستوى سطح البحر. وهذا أحد أسباب انخفاض الضغط الجوي في الجبال العالية عنه في المناطق الحضرية. مع زيادة ارتفاع التسلق، ينخفض ضغط الهواء بحوالي 2.17 ضغط جوي قياسي (atm) لكل كيلومتر.
سمك الغلاف الجوي وتغيراته
على الرغم من أن الغلاف الجوي للأرض يمكن أن يصل سمكه إلى 1000 كيلومتر، إلا أن معظم كتلة الهواء تقع ضمن مسافة 20 كيلومترًا من السطح. وهذا يعني أن حوالي 75% من كثافة الهواء تتركز على مسافة حوالي 8 كيلومترات من السطح.
في المساحة الجغرافية التي يمكن للإنسان الوصول إليها، تنخفض كثافة الهواء بشكل كبير مع زيادة الارتفاع.
تعني هذه الخاصية للغلاف الجوي أن الضغط الجوي ينخفض بسرعة أكبر على قمم الجبال مقارنة بالارتفاعات المنخفضة. ولذلك، تتطلب العديد من أنشطة تسلق الجبال على ارتفاعات عالية معدات خاصة وتدريبًا لمساعدة المتسلقين على التكيف بنجاح مع بيئات ضغط الهواء المختلفة.
أسباب داء المرتفعات وطرق الوقاية منه
يعاني العديد من المتسلقين من دوار المرتفعات عند تسلق الجبال العالية، وهي عبارة عن سلسلة من المشاكل الناجمة عن عدم قدرة الجسم على التكيف مع الانخفاض المفاجئ في ضغط الهواء ونقص الأكسجين. الصداع والغثيان وصعوبة التنفس هي بعض الأعراض الشائعة. يحدث هذا بشكل رئيسي لأن أجسامنا تحتاج إلى وقت للتكيف مع التغيرات في الأكسجين في البيئة.
يمكن أن يسبب داء المرتفعات مشاكل صحية خطيرة، لذا فإن التأقلم التدريجي والراحة الكافية لهما أهمية خاصة عند تسلق الجبال العالية.
تتمثل إحدى الطرق الفعالة للوقاية من داء المرتفعات في التأقلم مع الارتفاع مسبقًا والحفاظ على كمية كافية من الماء، مما قد يساعد في تقليل خطر الإصابة بداء المرتفعات. أثناء التسلق، تساعد فترات الراحة المناسبة أيضًا على التكيف مع التغيرات في البيئة.
الاستنتاج
إن العلاقة بين ضغط الهواء والارتفاع تؤثر على بقائنا وتكيفنا في الجبال. لقد اكتسبنا فهمًا أعمق لسبب كون الهواء في الجبال العالية رقيقًا جدًا وكيف يؤثر ذلك على النشاط البشري. وبينما نستكشف المناطق الجبلية العالية، هل سنجد المزيد من الطرق للتكيف مع هذا التغير في الضغط؟
