Language
Country/Area
No result found
Почему воздух в горах такой разреженный? Раскройте тайну атмосферного давления и высоты!
Барометрическое давление, или атмосферное давление, — это давление в атмосфере Земли. Его воздействие на организм человека и всю окружающую среду повсеместно, но в высокогорьях такое давление встречается особенно редко. Так почему же воздух такой разреженный на больших высотах? В чем причина этого явления?
По мере увеличения высоты давление воздуха уменьшается, главным образом потому, что масса атмосферы над ней уменьшается.
По мере того, как мы постепенно поднимаемся выше, давление воздуха будет падать примерно на 1,2 кПа каждый раз, когда мы поднимаемся на 100 метров. Это связано с тем, что состав и вес воздуха меняются с высотой. Воздуху в горах приходится выдерживать меньшее давление, что затрудняет поглощение достаточного количества кислорода, поэтому альпинисты часто сталкиваются с трудностями с дыханием.
Основные принципы измерения давления воздуха
Давление воздуха создается молекулами воздуха под действием силы тяжести. Гравитация Земли заставляет молекулы воздуха, контактирующие с землей, притягиваться, образуя атмосферу. На уровне моря стандартное значение давления воздуха составляет около 1013,25 гПа, а это означает, что на этой высоте плотность и количество молекул воздуха относительно высоки.
Когда плотность воздуха уменьшается, создаваемое атмосферное давление также уменьшается. Это изменение особенно очевидно на больших высотах.
В высоких горах по мере подъема воздух кажется разреженным, а это означает, что количество вдыхаемого кислорода также значительно уменьшается. Это требует от альпинистов адаптации к новой среде, иначе их будет беспокоить высотная болезнь.
Взаимосвязь между атмосферным давлением и высотой
Атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты. Эту зависимость можно научно описать формулой между атмосферным давлением и высотой. Проще говоря, поднявшись на большую высоту, мы обнаружим, что воздуха вокруг нас становится все меньше и меньше. Это эквивалентно тому, что в гравитационной системе давление, оказываемое в определенной точке, постепенно ослабевает по мере увеличения расстояния от источника гравитации.
Понижение давления воздуха приводит к тому, что воздух в горах становится более разреженным, значительно ниже заданного значения на уровне моря.
Из-за воздействия гравитации структура атмосферы над уровнем моря становится более рыхлой. Это одна из причин, почему давление воздуха в высокогорье ниже, чем в городских районах. По мере увеличения высоты подъема давление воздуха снижается примерно на 2,17 стандартных атмосфер (атм) на километр.
Толщина и изменения атмосферы
Хотя толщина атмосферы Земли может достигать 1000 километров, большая часть воздушной массы находится в пределах 20 километров от поверхности. Это означает, что около 75% плотности воздуха сосредоточено в пределах примерно 8 километров от поверхности.
В доступном для человека географическом пространстве плотность воздуха экспоненциально уменьшается с увеличением высоты.
Эта характеристика атмосферы означает, что давление воздуха падает быстрее на вершинах гор, чем на более низких высотах. Поэтому многие виды высотного альпинизма требуют специального оборудования и подготовки, которые помогут альпинистам успешно адаптироваться к различным условиям атмосферного давления.
Причины и профилактика высотной болезни
Многие альпинисты при восхождении на высокие горы страдают от высотной болезни, которая представляет собой ряд проблем, вызванных неспособностью организма адаптироваться к внезапному низкому давлению воздуха и нехватке кислорода. Головная боль, тошнота и затрудненное дыхание — вот некоторые распространенные симптомы. Это происходит главным образом потому, что нашему организму нужно время, чтобы адаптироваться к изменениям содержания кислорода в окружающей среде.
Высотная болезнь может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, поэтому при восхождении в высокие горы особенно важны постепенная акклиматизация и полноценный отдых.
Эффективным способом предотвращения высотной болезни является предварительная акклиматизация к высоте и поддержание адекватной гидратации, что может помочь снизить риск высотной болезни. Во время восхождения правильные периоды отдыха также помогают адаптироваться к изменениям окружающей среды.
Заключение
Взаимосвязь между давлением воздуха и высотой действительно влияет на наше выживание и адаптацию в горах. Мы получаем более глубокое понимание того, почему воздух в высоких горах такой разреженный и как это влияет на деятельность человека. Исследуя высокогорные регионы, найдем ли мы больше способов адаптироваться к этому изменению давления?
