Известно, что атмосферное давление при скачках влияет на самочувствие и здоровье человека. На каждого третьего жителя Земли воздействует притяжение воздуха к поверхности.

Давайте разберёмся, что это за понятие и почему оно негативно влияет на самочувствие.

Что такое атмосферное давление и как его измеряют

Определение атмосферного (барометрического) давления – давление воздуха на присутствующие в нём объекты и на поверхность. Замеряют его барометрами или термогигрометрами.

Используют следующие единицы:

• бары (1 Ба = 100 тысяч Па);
• Паскали (кПа, гПа, мПа);
• мм ртутного столба (1 мм рт. ст. = 133,3 Па);
• атмосферы (1 ат = 98066 Па);
• кг силы на см 2 (1 кгс/см 2 = 98066 Па).

При предположении, что температура воздуха неизменна, давление понижается при подъёме по экспоненте. Для высот приблизительно до 100 км оно вычисляется по формуле:

p h — давление на определённой высоте, Па;

p 0 — давление на поверхности, Па;

ρ 0 — плотность воздушных масс на нулевой высоте;

h — высота, м;

g — константа, равная величине 9,80665;

e — основание натурального логарифма, константа, равная 2,71828.

Это интересно: максимальное давление на уровне моря было зафиксировано 31.12.1968 г. в населённом пункте Агата Красноярского края и достигло 812 мм. рт. ст. Наименьшее значение имело место 24.09.1958 г. в центре тайфуна поблизости Филиппин и не превысило 654,8 мм. рт. ст.

Нормальное давление атмосферы

Обычное давление равно 760 мм рт. ст. При этом люди ощущают комфорт или хорошо себя чувствуют.

Давление не устойчивое и колеблется ежесуточно. Однако организм способен спокойно выдерживать широчайший диапазон значений. Так, в г. Мехико средняя величина не больше 570 мм рт. ст. (за счёт нахождения на значительной высоте).

Изменения не ощущаются людьми. Допустим, ночью столб ртути повышается на 1-2 единицы. Скачки в 5-10 и более пунктов способны вызвать болезненные ощущения, а внезапные сильные колебания способны даже приводить к смерти. Например, потеря сознания случается при снижении давления на 30 пунктов, т. е. на высоте 1000 метров.

Материк или определённую страну можно разделить на зоны с различной нормой показателя. Оптимальная величина определяется зоной постоянного местожительства. Организм человека способен делать подстройку под непривычные условия природы.

Банальная акклиматизация на курортах служит примером этому. Бывает, перестроиться человек не в силах. Так, проживающие в горах испытывают плохое самочувствие в низинных территориях, как бы долго не проживали там.

Тем самым величина стандартного давления чётко установлена. А комфортное значение имеет широкий спектр. Оно индивидуально и определяется привычной средой. При продолжительной акклиматизации отрицательное воздействие минимизируется.

Высокое и низкое атмосферное давление

Низкие значения служат причиной возникновения симптоматики, аналогичной с поднятием в гору. Недостаток объёма кислорода вызывает одышку, пульс становится чаще, в висках возникают болевые ощущения и сдавливает голову.

Все это представляет угрозу для болеющих гипертонией и атеросклерозом, так как вызывает сгущение крови, недостаток кислорода и увеличение числа кровяных тел. Сердце и сосуды функционируют в усиленном режиме, что способствует подъёму давления крови, тахикардии и аритмии. Очень опасно для пожилых лиц.

Также часто наблюдаются головокружения и мигрени, больше риск приступов у страдающих аллергией и астмой. Маловосприимчивые, здоровые и лица молодого возраста чувствуют желание спать и упадок сил.

В зонах повышенных значений погода имеют спокойный характер, в небе почти нет облаков, а ветровые порывы несильные. Наблюдается засушливая и жаркая погода.

В зонах низкого давления много облаков, дождливо и ветрено. За счёт таких областей летом приходит прохлада с дождями, в небе масса облаков, а зимой идут снегопады.

Большое различие в двух зонах служит фактором, вызывающем ураганы и штормы.

Повышенные значения пагубно действуют на страдающих от пониженного давления крови, негативно влияют на пищеварение, сердце и сосуды.

Атмосферное давление – норма для человека

Люди могут привыкать к переменам. Не надо огорчаться, если выяснилось, что живёте в регионе пониженного давления. Допустим, обитатели небоскрёбов снижения не чувствуют, хотя быстрый подъём на 100 м - это сильный стресс.

В среднеазиатской зоне норма немного снижена (715-730 мм рт. ст.). Для средней полосы РФ нормой будет 730-770 мм рт. ст.

Организм может приспосабливаться к разной высоте. По мнению медиков, если давление не имеет крайне опасного действия на людей, то это вариант нормы. Всё зависит от адаптации. Часто врачи относят к норме величины от 750 до 765 мм рт. ст.

В Москве норма 747-749 мм рт. ст.

Так как Новосибирск располагается на высоте 120-130 м., то нормой считается 750 мм рт. ст.

В Самаре — 752-753, в Санкт-Петербурге – 753-755 мм рт. ст.

Норма в Нижнем Новгороде в заречной зоне - 754 мм рт. ст., в нагорной - 747.

Стоит отметить: нет общего наилучшего показателя. Есть территориальные нормы. Люди способны безболезненно переносить скачки значений, если это проходит постепенно.

Чем здоровее образ жизни и чем чаще удаётся соблюсти распорядок дня (подъём, долгий сон ночью, соблюдение обычной диеты), тем слабее подвергается человек метеорологической зависимости.

Влияние атмосферного давления на артериальное давление

Давайте разберем для начала, что же из себя представляет атмосферное давление. Атмосферное давление это гидростатическое давление воздуха на земную поверхность и находящиеся на ней предметы. Давление атмосферы создается гравитационным полем земли. Нормальным атмосферным давлением считается 760 мм. рт. ст.

Как происходит влияние атмосферного давления на артериальное давление

Реакция организма человека на изменения атмосферного давления будет различна. Все зависит от того, гипертоник человек (повышенное артериальное давление) или гипотоник (пониженное артериальное давление). При понижении атмосферного давления, содержание кислорода уменьшается. В результате этого снижается артериальное кровяное давление и замедляется скорость кровообращения. У человека появляется тяжесть в голове, затрудняется дыхание и происходят нарушения в сердечно-сосудистой системе.

1. Прямая зависимость. Показатели артериального давления, при повышение атмосферного давления – повышаются. При понижении – показатели снижаются. Чаще всего это наблюдается у людей с гипотонией.

2. Частичная обратная зависимость. При изменении атмосферного давления меняется только верхнее (систолическое) давление, нижнее (диастолическое) при этом не меняется. И наоборот, при изменении уровня атмосферного давление меняется только нижнее, а верхнее — остается на прежнем уровне. Такая зависимость наблюдается у лиц с нормальными показателями артериального давления.

3. Обратная зависимость. При снижении атмосферного давления повышается уровень и верхнего и нижнего давления. При повышении атмосферного – снижаются как верхнее, так и нижние показатели артериального давления. К такой закономерности предрасположены люди с гипертонической болезнью.

Как облегчить влияние атмосферных изменений на организм?

Облегчить различные атмосферные факторы на свой организм не сложно. Главное запомнить основные закономерности:

Регулярно слушайте прогноз погоды. Запомните значение двух основных метеологических терминов. Циклон и Антициклон. Циклон – воздушные массы с пониженным атмосферным давлением. Антициклон – воздух с повышенным давлением.

1. Наступление циклона, обычно характеризуется повышением влажности, осадками, облачностью, небольшим повышением температуры воздуха. В основном к такой погоде очень чувствительны – гипотоники. Общая слабость, одышка, нехватка воздуха – все это негативные воздействия погоды на людей с низким артериальным давлением. Самое главное – это во время понижения атмосферного давления, контролировать уровень своего давления. Следует принимать в эти дни больше жидкости, контрастный душ. Настойка элеутерококка или женьшеня помогут поддержать организм и свести к минимуму негативное влияние циклона.

2. Антициклон, напоминаем, характеризуется повышенным атмосферным давлением. Он, обычно, сопровождается ясной и безветренной погодой. Во время антициклона практически отсутствуют резкие перепады температуры и влажности воздуха. Влиянию антициклона подвержены люди с повышенным артериальным давлением – гипертоники. Основными признаками антициклона являются: снижение работоспособности, слабость, головные боли. Повышение атмосферного давления влечет за собой и снижение иммунитета в целом. Снижается уровень лейкоцитов в крови и, как следствие, организм становится более восприимчив к различным инфекциям. Для облегчения влияния антициклона, гипертоникам рекомендуется принимать контрастный душ (два-три раза в день), делать легкие физические упражнения, ограничить свой рацион и принимать в эти дни больше овощей и фруктов, богатых калием. Свести к минимуму всякую эмоциональную нагрузку. Если есть возможность лучше отдохнуть и не начинать никаких важных дел.

Осторожно: высокое атмосферное давление вызывает спазмы не только сосудов

Синоптики утверждают, что холодная погода не покинет нас в Масленичную неделю. А в эти дни, как правило, народ любит посещать всевозможные ярмарки и гулянья. Холод с рекордным за последние годы аномально высоким атмосферным давлением негативно сказывается на самочувствии и работоспособности. А у многих холода выявляют ранее скрытые или обостряют хронические заболевания.

Сегодня кожа беззащитна

В морозную погоду одновременно с потерей большого количества энергии на ”обогрев” и борьбу с ветром мы активно теряем влагу. В этих условиях чрезмерно сохнет кожа и усиливается ее шелушение. У многих “холодовой” ожог приводит к раздражению сосудов нижних слоев кожи и появлению не только усиленной регенерации, но и дерматита или, так называемой, холодовой аллергии с выраженным зудом, крапивницей или трещинками.

Такие изменения кожи неприятны всем, но они особенно опасны для страдающих варикозной болезнью и для пациентов с недостаточностью кровообращения. Для уменьшения холодовых поражений кожи на улице, разумеется, необходимо тепло одеваться и защищать открытые части тела от ветра. Однако часто этого недостаточно. Парадоксально, но факт - аналогичные описанным реакции возникают и у пережидающих морозы дома. В чем же дело? В том, что фон для травматизации кожи холодом и ветром - спазм сосудов кожи — создает сопутствующее европейским восточным и северо-восточным ветрам высокое атмосферное давление.

В группе риска — страдающие ИБС и гипертонией

Бороться с сочетанием холода и высокого атмосферного давления труднее всего людям с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой системы: у них ухудшается течение артериальной гипертонии и ишемической болезни сердца, нередко развивается декомпенсация мозгового кровообращения, сообщает AG Loyalty.

— В холодную погоду, особенно, при выходе из теплого помещения на улицу может развиться тяжелый приступ стенокардии, - говорит Елена Вовк, к.м.н, доцент кафедры терапии, клинической фармакологии и скорой медицинской помощи Московского государственного медико-стоматологического университета, — это связано с тем, что холод рефлекторно вызывает спазм коронарных артерий». У пациентов, страдающих артериальной гипертензией, в морозную погоду спазмированы все артерии и артериальное давление выше обычного, что создает дополнительную нагрузку на сердце, почки и головной мозг. Кроме того, при внезапной перемене погоды у гипертоника давление может непредсказуемо измениться. Чтобы предупредить возможные осложнения, пациентам с заболеваниями сердечно-сосудистой системы в морозную погоду необходимо ежедневно измерять свое АД и принимать предписанные врачом гипотензивные препараты, а страдающим ишемической болезнью сердца - всегда иметь в кармане препараты нитроглицерина для самостоятельной помощи при стенокардии.

Высокое атмосферное давление вызывает проблемы с ЖКТ

Высокое атмосферное давление также может вызвать спазмы артерий желудка - при этом человека начинает беспокоить тошнота, изжога или чувство тяжести и дискомфорта после еды. К повышению атмосферного давления особенно чувствительны желчевыводящие пути: часто при этом развивается стойкий спазм клапана общего желчного протока — желчный пузырь теряет возможность опорожняться в течение длительного времени. Желчь в нем застаивается, в ней начинают размножаться бактерии и выпадать в осадок кристаллы холестерина и солей - начинает развиваться желчнокаменная болезнь. Во время таких длительных спазмов пациент чувствует сильную постоянную боль в правом подреберье и, конечно, нарушения переваривания мясной и жирной пищи из-за недостаточного выделения желчи во время еды. Если пациент не прислушивается к себе и продолжает есть жирную и мясную пищу, во время таких спазмов может пострадать и поджелудочная железа.

Если после еды вы чувствуете боль в правом подреберье и верхней половине живота, примите «Но-шпу» и вызовите «Скорую помощь», если боль не проходит в течение 2 часов, — это может быть желчная колика или острый панкреатит. То есть, несмотря на то, что организм на фоне морозной погоды инстинктивно требует высококалорийных продуктов, тем, кто имеет заболевания желчного пузыря и поджелудочной железы, необходимо ограничивать потребление жирного и жареного, алкоголя. При появлении проблем с пищеварением следует придерживаться более легкой «греющей» диеты. К таким высокоэнергетическим блюдам относятся легко усваиваемые горячие супы из гороха, фасоли и чечевицы, грибные и рыбные солянки, борщи и каши на молоке или с добавлением небольшого количества нерафинированного растительного масла.

В холодное время также важно постоянно употреблять овощи и приправы, активно стимулирующие пищеварение и освобождающие организм от избытка холестерина: хрен, горчицу, репу, редьку, квашеную капусту. Дефицит незаменимых жиров на фоне ограничения жирной пищи можно успешно компенсировать приемом гепатопротекторов на основе эссенциальных фосфолипидов. Эти фосфолипиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты также способны увеличивать устойчивость к действию низких температур и защищать кожу от «холодового» ожога. Ликвидации метаболических последствий холодов также способствует употребление цитрусовых фруктов, содержащих много природных антиоксидантов: аскорбиновой кислоты и каротина.

Нормальное атмосферное давление для человека

В независимости от того страдает человек гипертонией или гипотонией, в любом случае будет ряд факторов на которые человек влиять не сможет. В числе этих факторов является климат и погодные условия в частности речь пойдет об атмосферном давление. Каким может быть нормальным атмосферное давление для здоровья человека. Давайте попробуем рассмотреть этот вопрос чуть более подробно. Все таки вопрос то действительно актуальный и вероятно пришло время изучить его внимательнее.

Если обратиться к нормам и стандартам, то в них указано, что нормальным атмосферным давлением, при котором человек чувствует себя комфортно принято считать 750 мм рт.ст. Однако я бы не стал соглашаться с подобной нормой или как минимум хотел бы внести некоторые корректировки. Все дело в том, что Атмосферное давление по разным регионам земного шара неодинаковое. И даже на небольших пространствах оно может существенно отличаться друг от друга.

Например нормой в Средней Азии является чуть пониженного давление, к примеру для региона Узбекистан оно колеблется в проделах 715-730 мм рт.ст в зависимости от времени года (Зимой как известно атмосферное давление выше). В Киргизии оно еще ниже и располагается примерно в пределах 690-710 мм рт. ст. Для России же давление имеет средние нормы схожие с заявленными нормативами, то есть 750-770 мм рт.ст в зависимости от времени года.

Как бы то ни было люди, постоянно проживающие в том или ином районе (климатической или географической зоне) адаптируются к местному атмосферному давлению. А еще лучше адаптированы те, кто родился и живет в них. При смене климата или страны человек начинает ощущать изменения в самочувствии (если конечно он метеозависим или как еще принято называть «керосочувствительным» (от греч. kerros — погода)).

Так как же атмосферное давление влияет на состояние человека страдающего артериальным давлением пониженным или повышенным. В первую очередь нужно прояснить, что понижение атмосферного давления называется «циклоном». В этом случае начинают чувствовать себя некомфортно люди с пониженным давлением. Появляется одышка, головные боли. Дело в том, что при понижении давления уменьшается количество кислорода в воздухе, что приводит к подобным проявлениям. Повышение же атмосферного давления называется «анти циклоном» и при этом как наверное вы уже догадались больше страдают люди с повышенным артериальным давлением.

В любом случае любые перепады атмосферного давления довольно вредны для организма человека и если он страдает от гипотонии или гипертонии обязательно это проявится в виде недомогания. Обычно резкие перепады наблюдаются в «демисезонье» то есть весной или осенью. Поэтому людям страдающим от проблем артериального давления нужно более внимательно следить за происходящими изменениями в погоде, что бы вовремя принять какие либо действенные меры и предохранить себя от недомогания.

Любой газ, входящий в состав атмосферы, характеризуется плотностью, температурой и давлением. Если заключить его в сосуд, то он будет давить на стенки этого сосуда, потому что молекулы газа двигаются и создают давление, действуя на стенки сосуда с определенной силой. Скорость движения молекул в сосуде можно увеличить при повышении температуры, тогда увеличится и давление. Любая точка атмосферы или поверхности Земли характеризуется определенной величиной атмосферного давления. Эта величина будет равна весу вышележащего столба воздуха.

Определение 1

Атмосферное давление – это напор атмосферы на единицу площади земной поверхности.

Единицей измерения атмосферного давления являются граммы на кв. см , а нормальным считается давление, равное $760$ мм рт. столба или $1, 033$ кг/см кв. Эту величину принято считать за одну атмосферу .

Замечание 1

В результате постоянного движения масса воздуха в том или ином месте меняется и там, где воздуха больше, давление повышается. Движение воздуха связано с изменением температуры – нагретый от земной поверхности воздух расширяется и поднимается вверх, растекаясь в стороны. Результатом является понижение давления у поверхности Земли.

Воздух над холодной поверхностью охлаждается, уплотняется, становится тяжелым и опускается вниз – давление возрастает. Земная поверхность нагревается неодинаково, а это приводит к образованию разных областей атмосферного давления, которые имеют строго широтную зональность в распределении.

Материки и океаны на Земле расположены неравномерно, они по-разному получают и отдают солнечное тепло, поэтому пояса высокого и низкого давления распределены над поверхностью не ровными полосами. Кроме этого в результате наклона земной оси к плоскости орбиты Северное и Южное полушария получают разное количество тепла.

Эти особенности привели к тому, что на планете сформировалось несколько поясов атмосферного давления:

• Низкое давление на экваторе;
• Высокое давление в тропиках;
• Низкое давление над умеренными широтами;
• Высокое давление над полюсами.

Распределение давления на поверхности показано на географических картах специальным условным знаком, который называется изобара .

Определение 2

Изобары – это линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковым давлением.

С атмосферным давлением очень тесно связаны погода и климат той или иной местности. Безоблачная, безветренная, сухая погода характерна для высокого атмосферного давления и, наоборот, низкое давление сопровождается облачностью, осадками, ветрами, туманами.

Открытие атмосферного давления

То, что воздух давит на наземные предметы, люди замечали еще в глубокой древности. Давление вызывало ветер, который двигал парусные суда и вращал крылья ветряных мельниц. Но, доказать, что воздух имеет собственный вес, долго не удавалось и только в $ XVII$ весомость воздуха была доказана с помощью опыта, поставленного итальянцем Э. Торричелли . Опыту предшествовал случай во дворце герцога Тосканского в $1640$ г, задумавшего устроить фонтан. Вода для фонтана должна была поступать из озера, расположенного неподалеку, но выше $32$ футов, т.е. $10,3$ м она не поднималась. Торричелли провел целую серию долгих опытов, в результате которых было доказано, что воздух имеет вес, а давление атмосферы уравновешивается столбом воды в $32$ фута.

В $1643$ г. Торричелли совместно с В. Вивиани проводит опыт по измерению атмосферного давления с помощью трубки, запаянной с одного конца и наполненной ртутью. Трубка опускалась в сосуд, где тоже была ртуть, не запаянным концом вниз и столб ртути в трубке падал до отметки $760$ мм – это был уровень ртути в сосуде.

В сосуде остается свободная поверхность, на которую действует атмосферное давление. После снижения столбика ртути в трубке над ртутью остается пустота – давление столба ртути в трубке на уровне поверхности ртути в сосуде должно равняться атмосферному давлению. Высота столба в миллиметрах над свободной поверхностью ртути измеряет давление атмосферы прямо в миллиметрах ртутного столба. Трубка Торричелли, стала первым ртутным барометром для измерения давления атмосферы.

Столб воздуха от уровня моря до верхней границы атмосферы давит на площадку в один сантиметр с такой же силой, как гиря весом $1 \ кг \ 33 г. $ Все живые организмы этого давления не ощущают, потому что оно уравновешивается их внутренним давлением. Внутреннее давление живых организмов не изменяется.

Изменение атмосферного давления

С высотой атмосферное давление изменяется, оно начинает падать. Происходит это, потому что газы сильно сжимаемы. Сильно сжатый газ имеет большую плотность и сильнее давит. С удалением от поверхности Земли сжатость газов ослабевает, плотность уменьшается, а, следовательно, и давление, которое они могут производить. Давление уменьшается на $1$ миллиметр ртутного столба при подъеме на каждые $10,5$ м.

Пример 1

Атмосферное давление на высоте $2200$ м над уровнем моря составляет $545$ мм ртутного столба. Определить давление на высоте $3300$ м. Решение : с высотой атмосферное давление понижается на $1$ мм ртутного столба через каждые $10,5$ м, поэтому Определим разницу высот: $3300 – 2205 = 1095$ м Находим разницу атмосферного давления: $1095 \ м \div 10,5 = 104,3$ мм рт. столба Определяем атмосферное давление на высоте $3300 \ м\div 545 \ мм \ – 104,3 \ мм \ = 440,7$ мм рт. столба. Ответ : атмосферное давление на высоте $3300$ м составляет $440,7$ мм ртутного столба.

Атмосферное давление изменяется и в течение суток, т.е. имеет свой суточный ход . При максимальной температуре днем атмосферное давление понижается , а в ночное время, когда температура воздуха становится ниже – давление увеличивается . В этом ходе давления просматривается два максимума (около $10$ и $22$ часов) и два минимума (около $4$ и $16$ часов). Очень четко эти изменения проявляются в тропических широтах, где суточные колебания составляют $3$-$4$ мбар. Нарушение правильности суточного хода давления в тропиках, говорит о приближении тропического циклона.

Замечание 2

Изменение давления в течение суток связано с температурой воздуха и зависит от её изменений. Годовые изменения зависят от нагревания материков и океанов в летний период и их охлаждения в зимнее время. Летом область пониженного давления создается на суше, а область повышенного давления над океаном.

Влияние атмосферного давления на организм человека

Процессы, происходящие в атмосфере, оказывают значительное влияние на организм человека, который вынужден перенастраивать свои биологические системы. Значительная часть людей сильно реагируют на изменение атмосферного давления, с понижением которого падает давление в артериях человека. С ростом атмосферного давления – растет давление артериальное, поэтому часто в ясную, сухую, жаркую погоду, многие испытывают головную боль.

Здоровые люди годовые колебания атмосферного воздуха переносят легко и незаметно, а у больных ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии, чувство страха, нарушение сна.

На атмосферное давление реагирует кожа и слизистые оболочки. С ростом давления увеличивается раздражение их рецепторов и в результате уменьшается содержание кислорода в крови. С повышенным атмосферным давлением связывают обострение бронхиальной астмы. Быстрое снижение атмосферного давления может привести к развитию патологических явлений в организме человека, связанных с кислородным голоданием тканей и, прежде всего, головного мозга.

Человек не может повлиять на погоду, но помочь себе пережить этот период совсем не сложно. При резких перепадах атмосферного давления необходимо максимально снизить физическую нагрузку на свой организм и использовать соответствующие лекарственные препараты.

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

• Участник: Вертушкин Иван Александрович
• Руководитель: Виноградова Елена Анатольевна

Тема: "Атмосферное давление"

Введение

Сегодня за окном идёт дождь. После дождя уменьшилась температура воздуха, увеличилась влажность и уменьшилось атмосферное давление. Атмосферное давление является одним из основных факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания об атмосферном давлении необходимы в прогнозировании погоды. Большое практическое значение имеет умение измерять атмосферное давление. И его можно измерить специальными приборами-барометрами. В жидкостных барометрах при изменении погоды столбик жидкости понижается или повышается.

Знания об атмосферном давлении необходимы в медицине, в технологических процессах, жизнедеятельности человека и всех живых организмов. Существует прямая связь между изменениями атмосферного давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления может служить признаком изменения погоды и влияет на самочувствие человека.

Описание трёх взаимосвязанных физических явлений из повседневной жизни:

• Связь между погодой и атмосферным давлением.
• Явления, лежащие в основе работы приборов для измерения атмосферного давления.

Актуальность работы

Актуальность выбранной темы состоит в том, что во все времена люди, благодаря своим наблюдениям за поведением животных могли предугадать изменения погоды, стихийные бедствия, избежать людских жертв.

Влияние атмосферного давления на наш организм неизбежно, резкие изменения атмосферного давления влияют на самочувствие человека, особенно страдают метеозависимые люди. Конечно, уменьшить влияние атмосферного давления на здоровье человека мы не в силах, но помочь собственному организму можем. Правильно организовать свой день, распределить время между трудом и отдыхом может помочь умение измерять атмосферное давление, знание народных примет, использование самодельных приборов.

Цель работы: выяснить, какую роль в повседневной жизни человека играет атмосферное давление.

Задачи:

• Изучить историю измерения атмосферного давления.
• Установить, есть ли связь между погодой и атмосферным давлением.
• Изучить виды приборов, предназначенных для измерения атмосферного давления, изготовленных человеком.
• Изучить физические явления, лежащие в основе работы приборов для измерения атмосферного давления.
• Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости в жидкостных барометрах.

Методы исследования

• Анализ литературы.
• Обобщение полученной информации.
• Наблюдения.

Область исследования: атмосферное давление

Гипотеза : атмосферное давления имеет важное значение для человека.

Значимость работы : материал данной работы может быть использован на уроках и во внеурочной деятельности, в жизни моих одноклассников, учеников нашей школы, всеми любителями исследований природы.

План работы

I. Теоретическая часть (сбор информации):

1. Обзор и анализ литературы.
2. Интернет-ресурсы.

II. Практическая часть:

• наблюдения;
• сбор информации о погоде.

III. Заключительная часть:

1. Выводы.
2. Презентация работы.

История измерения атмосферного давления

Мы живем на дне огромного воздушного океана, называемого атмосферой. Все изменения, которые происходят в атмосфере, непременно оказывают влияние на человека, на его здоровье, способы жизнедеятельности, т.к. человек является неотъемлемой частью природы. Каждый из факторов, определяющих погоду: атмосферное давление, температура, влажность, содержание в воздухе озона и кислорода, радиоактивность, магнитные бури и др. оказывает прямое или косвенное воздействие на самочувствие и здоровье человека. Остановимся на атмосферном давлении.

Атмосферное давление - это давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность.

В 1640 году великий герцог Тосканский решил устроить фонтан на террасе своего дворца и приказал для этого подвести воду из ближайшего озера с использованием всасывающего насоса. Приглашенные флорентийские мастера сказали, что это невозможно, потому что воду нужно было всасывать на высоту более 32 футов (более 10 метров). А почему вода не всасывается на такую высоту, объяснить не могли. Герцог попросил разобраться великого ученого Италии Галилео Галилея. Хотя ученый уже был стар и болен и не мог заняться экспериментами, он все-таки предположил, что решение вопроса лежит в области определения веса воздуха и его давления на водную поверхность озера. За разрешение этого вопроса взялся ученик Галилея Эванджелиста Торричелли. Для проверки гипотезы своего учителя он провел свой знаменитый опыт. Стеклянную трубку длиной 1 м, запаянную с одного конца, заполнил полностью ртутью, и плотно закрыв открытый конец трубки, перевернул ее этим концом в чашку с ртутью. Часть ртути из трубки вылилась, часть осталась. Над ртутью образовалось безвоздушное пространство. Атмосфера давит на ртуть в чашке, ртуть в трубке тоже давит на ртуть в чашке, так как установилось равновесие, то эти давления равны. Рассчитать давление ртути в трубке означает рассчитать давление атмосферы. Если атмосферное давление повышается или понижается, то столбик ртути в трубке соответственно повышается или понижается. Так появилась единица измерения атмосферного давления – мм. рт. ст. – миллиметр ртутного столба. Наблюдая за уровнем ртути в трубке, Торричелли заметил, что уровень меняется, значит, он не является постоянным и зависит от изменения погоды. Если давление повышается, погода будет хорошей: холодной – зимой, жаркой – летом. Если давление резко понижается, значит, ожидается появление облачности и насыщение влагой воздуха. Трубка Торричелли с приставленной линейкой представляет собой первый прибор для измерения атмосферного давления – ртутный барометр. (Приложение 1)

Создавали барометры и другие ученые: Роберт Гук, Роберт Бойль, Эмиль Марриот. Водяные барометры сконструировал французский ученый Блез Паскаль и немецкий бургомистр города Магдебурга Отто фон Герике. Высота такого барометра составляла более 10 метров.

Для измерения давления пользуются различными единицами: мм ртутного столба, физическими атмосферами, в системе СИ – Паскалями.

Связь между погодой и атмосферным давлением

В романе Жюль Верна «Пятнадцатилетний капитан» заинтересовало описание о том, как понимать показания барометра.

«Капитан Гуль, хороший метеоролог, научил его понимать показания барометра. Мы вкратце расскажем, как надо пользоваться этим замечательным прибором.

1. Когда после долгого периода хорошей погоды барометр начинает резко и непрерывно падать это верный признак дождя. Однако если хорошая погода стояла очень долго, то ртутный столбик может опускаться два-три дня, и лишь после этого произойдут в атмосфере сколько-нибудь заметные изменения. В таких случаях чем больше времени прошло между началом падения ртутного столба и началом дождей, тем дольше будет стоять дождливая погода.
2. Напротив, если во время долгого периода дождей барометр начнет медленно, но непрерывно подниматься, можно с уверенностью предсказать наступление хорошей погоды. И хорошая погода удержится тем дольше, чем больше времени прошло между началом подъема ртутного столба и первым ясным днем.
3. В обоих случаях изменение погоды, происшедшее сразу после подъема или падения ртутного столба, удерживается весьма непродолжительное время.
4. Если барометр медленно, но беспрерывно поднимается в течение двух-трех дней и дольше, это предвещает хорошую погоду, хотя бы все эти дни и лил, не переставая, дождь, и vice versa. Но если барометр медленно поднимается в дождливые дни, а с наступлением хорошей погоды тотчас же начинает падать, хорошая погода удержится очень недолго, и vice versa
5. Весной и осенью резкое падение барометра предвещает ветреную погоду. Летом, в сильную жару, оно предсказывает грозу. Зимой, особенно после продолжительных морозов, быстрое падение ртутного столба говорит о предстоящей перемене направления ветра, сопровождающейся оттепелью и дождем. Напротив, повышение ртутного стол ба во время продолжительных морозов предвещает снегопад.
6. Частые колебания уровня ртутного столба, то поднимающегося, то падающего, ни в коем случае не следует рассматривать как признак приближения длительного; периода сухой либо дождливой погоды. Только постепенное и медленное падение или повышение ртутного столба предвещает наступление долгого периода устойчивой погоды.
7. Когда в конце осени, после долгого периода ветров и дождей, барометр начинает подниматься, это предвещает северный ветер в наступление морозов.

Вот общие выводы, которые можно сделать из показаний этого ценного прибора. Дик Сэнд отлично умел разбираться в предсказаниях барометра и много раз убеждался, насколько они правильны. Каждый день он советовался со своим барометром, чтобы не быть застигнутым врасплох переменой погоды.»

Я провел наблюдения за изменением погоды и атмосферным давлением. И убедился, что существует эта зависимость.

Дата	Температура, °С	Осадки,	Атмосферное давление, мм рт.ст.	Облачность
				пасмурно
				пасмурно
				пасмурно
				пасмурно
				пасмурно
				пасмурно
				пасмурно

Приборы для измерения атмосферного давления

Для научных и житейских целей нужно уметь измерять атмосферное давление. Для этого существуют специальные приборы – барометры . Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт. ст. Нам известно, что при изменении высоты на 12 метров атмосферное давление изменяется на 1 мм рт. ст. Причём, при увеличении высоты атмосферное давление понижается, а при уменьшении – повышается.

Современный барометр сделан безжидкостным. Он называется барометр-анероид. Металлические барометры менее точны, но не столь громоздки и хрупки.

– очень чувствительный прибор. Например, поднимаясь на последний этаж девятиэтажного дома, из-за различия атмосферного давления на различной высоте мы обнаружим уменьшение атмосферного давления на 2-3 мм рт. ст.

Барометр может служить для определения высоты полета самолета. Такой барометр называется барометрический высотомер или альтиметр . Идея опыта Паскаля легла в основу конструкции альтиметра. Он определяет высоту подъема над уровнем моря по изменению атмосферного давления.

При наблюдении погоды в метеорологии, если необходимо зарегистрировать колебания атмосферного давления в течение некоторого промежутка времени, пользуются самопишущим прибором – барографом .

(Storm Glass) (штормглас, нидерл. storm - «буря» и glass - «стекло»)- это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра.

Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение барометра, это описание используется до сих пор. Поэтому, штормгласс также называют "Барометром Фицроя". В 1831–36 Фицрой возглавлял океанографическую экспедицию на корабле "Бигл", в которой участвовал Чарльз Дарвин.

Барометр работает следующим образом. Колба герметически запаяна, но, тем не менее, в ней постоянно происходит рождение и исчезновение кристаллов. В зависимости от грядущих изменений погоды, в жидкости образуются кристаллы различной формы. Штормгласс настолько чувствителен, что может предсказывать резкое изменение погоды за 10 минут до такового. Принцип работы так и не получил полного научного объяснения. Барометр лучше работает находясь у окна, особенно в железобетонных домах, вероятно в этом случае барометр не так сильно экранируется.

Бароскоп – прибор для наблюдения за изменением атмосферного давления. Можно сделать бароскоп своими руками. Для изготовления бароскопа требуется следующее оборудование: Стеклянная банка объемом 0,5 литра.

1. Кусок пленки от воздушного шарика.
2. Резиновое кольцо.
3. Легкая стрелка из соломы.
4. Проволока для крепления стрелки.
5. Вертикальная шкала.
6. Корпус прибора.

Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости в жидкостных барометрах

При изменении атмосферного давления в жидкостных барометрах изменяется высота столба жидкости (воды или ртути): при уменьшении давления – уменьшается, при увеличении увеличивается. Значит, существует зависимость высоты столба жидкости от атмосферного давления. Но и сама жидкость давит на дно и стенки сосуда.

Французский ученый Б. Паскаль в середине XVII века эмпирически установил закон, названный законом Паскаля:

Давление в жидкости или газе передается во всех направлениях одинаково и не зависит от ориентации площадки, на которую оно действует.

Для иллюстрации закона Паскаля на рисунке изображена небольшая прямоугольная призма, погруженная в жидкость. Если предположить, что плотность материала призмы равна плотности жидкости, то призма должна находиться в жидкости в состоянии безразличного равновесия. Это означает, что силы давления, действующие на грани призмы, должны быть уравновешены. Это произойдет только в том случае, если давления, т. е. силы, действующие на единицу площади поверхности каждой грани, одинаковы: p 1 = p 2 = p 3 = p .

Давление жидкости на дно или боковые стенки сосуда зависит от высоты столба жидкости. Сила давления на дно цилиндрического сосуда высоты h и площади основания S равна весу столба жидкости mg , где m = ρ ghS – масса жидкости в сосуде, ρ – плотность жидкости. Следовательно p = ρ ghS / S

Такое же давление на глубине h в соответствии с законом Паскаля жидкость оказывает и на боковые стенки сосуда. Давление столба жидкости ρ gh называют гидростатическим давлением .

Во многих устройствах, встречающихся нам в жизни, используются законы давления жидкости и газов: сообщающиеся сосуды, водопровод, гидравлический пресс, шлюзы, фонтаны, артезианский колодец и т.д.

Заключение

Измеряют атмосферное давление для того, чтобы с большей вероятностью предсказать возможное изменение погоды. Существует прямая связь между изменениями давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления с некоторой вероятностью может служить признаком изменения погоды. Надо знать: если давление падает, то ожидается пасмурная, дождливая погода, если же повышается - сухая погода, с похолоданием зимой. Если давление падает очень резко – возможна серьёзная непогода: шторм, сильная гроза или буря.

Еще в древности врачи писали о влиянии погоды на организм человека. В тибетской медицине есть упоминание: «боли в суставах усиливаются в дождливое время и в период больших ветров». Знаменитый алхимик, врач Парацельс отмечал: «Тому, кто изучил ветры, молнию и погоду, известно происхождение болезней».

Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 760 мм. рт. ст. Если атмосферное давление отклоняется, хоть на 10 мм, в ту или иную сторону, человек чувствует себя не комфортно и это может сказаться на его состоянии здоровья. Неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления - повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.

Количество метеочувствительных людей все время растет. Высота ртутного столбика теперь предсказывает, как пройдет день, какое настроение и самочувствие будет у человека. А ведь изначально считалось, что атмосферное давление влияет только на погоду. Давайте разберемся, что такое низкое и высокое атмосферное давление, и действительно ли оно может так сильно влиять на нашу жизнь.

Что такое атмосферное давление

Если брать общее определение, то это величина, которая показывает, с какой силой давит столб воздуха, начиная от верхней границы атмосферного слоя, на земную или водную поверхность.

Выше 762 мм ртутного столба - это выскокое атмосферное давление, а ниже 758 мм, соответственно, Зафиксировано максимальное давление на уровне моря - 808,7 мм и минимальное - 684 мм.

От чего зависит атмосферное давление

Прежде всего, давление изменяется из-за неравномерного нагрева воздуха над Особенности ландшафтных зон, вращение Земли, разница в теплоемкости и отражающих способностях водной и земной поверхности - все это оказывает влияние в данном случае. В результате образуются циклоны и антициклоны, которые формируют погоду.

Циклоны - это относительно быстро движущиеся вихри с пониженным атмосферным давлением. Летом они приносят дожди и прохладу, зимой - снег и оттепель, но при этом всегда - сильные ветры и пасмурную погоду.

Антициклоны - это медленно движущиеся области, для которых характерно высокое атмосферное давление. Летом они создают жаркую безветренную погоду, а зимой - морозную и ясную.

В общепланетарных масштабах атмосферное давление равномерно изменяется от экватора к полюсам. Области самого низкого давления - это район экватора и 60-65 градусов южной и северной широты. А самое высокое - 30-35 градусов широты и оба полюса. Кроме того, над холодными материками каждую зиму возникает устойчивое высокое атмосферное давление.

Атмосферное давление изменяется также в зависимости от времени суток. Его пики приходятся на 9-10 часов и 21-22 часа, а спады происходят в 3-4 часа утра и 15-16 часов.

У них возможны боли в груди, скачки артериального давления, обострение стенокрадии, мигрень, тахикардия.

Что поможет при высоком атмосферном давлении

Если синоптики предсказывают наступление антициклона и повышение давления, то метеочувствительным людям следует подготовиться заранее - постараться снизить физические нагрузки и посоветоваться с врачом, чтобы тот назначил специальные лекарственные препараты.

Высокое атмосферное давление очень часто влечет за собой или длительную жару. А температура воздуха влияет на здоровье в несколько раз сильней, чем давление. Поэтому лучше поберечь себя и постараться не выходить лишний раз на улицу, при этом в квартире должна быть комфортная температура.

В любом случае, не нужно паниковать, чтобы не получился эффект самовнушения. Интересен факт, что люди, пользующиеся лифтами, подвергаются смене атмосферного давления несколько раз в день, но их здоровье от этого не страдает просто потому, что лифт - привычное явление. Берегите себя!