Интересные факты об артериальном давлении. Помогите

Районная научно - практическая конференция школьников

«Эврика»

Секция физики и аэрокосмонавтики

Атмосферное давление и

самочувствие людей

Мошонкина Валентина

МКОУ Корниловская СОШ

Болотнинского р-на

Новосибирской области

Научный руководитель:

Карманова Наталья Григорьевна,

учитель физики и математики

первой квалифицированной категории

Корнилово 2013 г

    Введение. 3

    Основная часть.

    Что такое атмосферное давление? Из истории изучения 4

атмосферного давления.

    Интересные факты об атмосферном давлении. 5-6

Что произойдет, если атмосферное давление уменьшится?

    Атмосферное давление и самочувствие людей. 6-9

    Результаты моих исследований 10-11

III . Заключение. 12

IV . Литература. 13

V . Приложения. 14-17

I. Введение.

Сообщая по радио о погоде, дикторы в конце обычно сообщают: атмосферное давление 760 мм ртутного столба (или 749, или 754...). Но многие ли понимают, что это значит, и откуда синоптики берут эти данные? О том, как измеряют атмосферное давление, как оно изменяется и влияет ли на человека? Что такое метеочувствительность, и существует ли она? Как влияет изменение атмосферного давления на самочувствие здорового или больного человека? Какое атмосферное давление, низкое или высокое, лучше переносится людьми? Эти вопросы я поставила перед собой, начиная это исследование.

Надо сказать, что эта проблема достаточно изучена, и в интернете можно найти немало статей, посвященных данной теме, и где можно найти ответы на поставленные мной вопросы. Это статьи, описывающие результаты веб-опроса людей по поводу влияния изменений погоды на их самочувствие, статьи, посвященные результатам научных исследований по этому вопросу, а также статьи, посвященные охране труда людей, работа которых связана с изменением атмосферного давления.

Я решила проводить свои исследования не просто на основе опроса людей, а параллельно измеряя артериальное давление, так как у гипертоников давление не всегда высокое, а гипотоников, наоборот, не всегда низкое. Таким образом установить связь между артериальным давлением в данный момент, атмосферным давлением и самочувствием человека. (приложение 1)

Исследования проводились в течение 2 – х месяцев, (октябрь, ноябрь 2009 г) объектом исследований стали 55 человек; возраст от 13 до 70 лет. В основном это работники школы (23 человека) и учащихся 7 – 11 классов (24 человека), а также в исследования были привлечены 8 людей пожилого возраста, это бабушки учащихся школы. (приложение 4).

Наверно моя работа не внесет ничего нового в освещение данной проблемы, но мне было интересно этим заниматься.

II. Основная часть.

    Что такое атмосферное давление? Из истории изучения атмосферного давления.

Существование воздуха известно человеку с древнейших времен. Греческий мыслитель Анаксимен, живший в VI веке до н.э., считал воздух основой всех вещей. Вместе с тем воздух представляет собой нечто неуловимое, как бы невещественное - «дух».

Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3м. (Приложение 2). Оказалось, что атмосферное давление может уравновесить водяной столб только такой высоты.

Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью - ртутью, предпринятые в 1643г итальянским ученым Торричелли, привели к открытию атмосферного давления. Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря высота ртутного столба всегда была около 760мм. Ученый предположил, что высота столба жидкости уравновешивается давлением воздуха. Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы. (Приложение 3)

Правильность предположения Торричелли была подтверждена в 1648г. опытом Паскаля на горе Пью-де-Дом. Паскаль доказал, что меньший столб воздуха оказывает меньшее давление. Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздуха не могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парятнад ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.

Благодаря тепловому движению и притяжению молекул к Земле их распределение в атмосфере неравномерно. При высоте атмосферы в 2000-3000км 99% ее массы сосредоточено в нижнем (до 30км) слое. Воздух, как и другие газы, хорошо сжимаем. Нижние слои атмосферы в результате давления на них верхних слоев имеют большую плотность воздуха.
на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт.ст.= 1310 гПа или 1 атм. (1 атмосфера)
С высотой давление и плотность воздуха уменьшаются. На небольших высотах каждые 12м подъема уменьшают атмосферное давление на 1 мм рт.ст. На больших высотах эта закономерность нарушается. Происходит это потому, что высота воздушного столба, оказывающего давление, при подъеме уменьшается. Кроме того, в верхних слоях атмосферы воздух менее плотен.

На среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около 150 000Н . Но мы справляемся с такой нагрузкой, т.к. внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма.

2. Интересные факты об атмосферном давлении. Что произойдет, если атмосферное давление уменьшится ?

Давление газов внутри тела будет стремиться ``уравновесится"" с внешним давлением. Очень простая иллюстрация: банки, которые ставят больному. Воздух в них прогревают, отчего плотность газа уменьшается. Банку быстро прикладывают к поверхности, и по мере остывания банки и воздуха в ней тело человека в этом месте затягивается в банку. А представьте такую банку вокруг человека... Но это еще не все. Как известно, человек состоит из воды как минимум на 75 %. Температура кипения воды при атмосферном давлении равна 100 С. Температура кипения сильно зависит от давления: чем ниже давление, тем ниже температура кипения. ...Уже при давлении 0,4 атм. температура кипения воды равна 28,64 0 С, что значительно ниже температуры тела человека, кровь человека просто закипит. Около 15 лет назад в одном из институтов Академгородка возникла идея попробовать вакуумную сушку мяса. Большой кусок мяса поместили в вакуумную камеру и начали резкую откачку. Кусок просто взорвался. После этого эксперимента было довольно сложно отскребать его результаты от стенок вакуумной камеры.

Как переносит человек различную высоту над уровнем моря? 1-2 км – безопасная, или индифферентная зона, в которой не наблюдается каких либо физиологических изменений в организме. 2-4 км – зона полной компенсации: некоторые нарушения в деятельности сердечно-сосудистой, благодаря мобилизации организма быстро исчезают. 4-5 км – зона неполной компенсации: ухудшение общего самочувствия. 6–8 км – критическая зона: серьезные функциональные изменения жизнедеятельности организма. Более 8 км – смертельная зона: человек может находиться на этой высоте без дыхательного аппарата лишь 3 мин. На высоте 16 км – 9 с после чего наступает смерть.

3.Атмосферное давление и самочувствие людей.

Часто приходится слышать жалобы на плохое самочувствие в связи с изменением погоды и изменением атмосферного давления. Интересно, насколько эти жалобы имеют под собой реальную основу. Я поставила перед собой задачу выяснить, есть ли связь между этими явлениями. Если эта связь существует, то как это связано с артериальным давление человека, а также имеется ли связь с возрастом.

Я не являюсь первопроходцем в этом вопросе. В Интернете можно найти статьи, посвященные этой теме. Так Алексей Мощевикин

опубликовал результаты своих исследований о влиянии атмосферного давления на самочувствие людей в феврале 2004 г, но свои исследования он проводил исключительно на основе опроса людей, посещающих Интернет, опираясь только на субъективные ощущения людей. Вывод, полученный Мощевикиным в результате своего исследования:

В
опреки сложившемуся мнению самочувствие людей мало (или совсем не) зависит от такого метеорологического параметра, как атмосферное давление (по крайней мере в условиях не экстремальных его значений).

Процентное отношение количества плохо чувствовавших себя людей по отношению к общему количеству в каждой категории

На одном их сайтов интернета имеется статья, посвященная влиянию не только атмосферного давления, но и влажности и температуры воздуха на самочувствие и эти исследования являются, на наш взгляд, более серьезными. Авторы считают, что каждый третий взрослый реагирует на резкие изменения погоды. При этом женщины сталкиваются с этим вдвое чаще, чем мужчины. Людей, ощущающих дискомфорт от колебаний погоды, магнитных бурь, активности Солнца, называют метеолабильными (метеочувствительными). У женщин из-за резких погодных изменений хорошее самочувствие легко может поменяться на плохое. Существует даже наука биометеорология, которая занимается этими вопросами.

В статье народного целителя Николая Ивановича Мазнева

говорится о причинах, которые вызывают ухудшение самочувствия при изменении давления. При понижении давления из-за разницы между атмосферным давлением и давлением внутри организма происходит расширение газов в желудке и кишечнике, которые подпирают диафрагму, затрудняя дыхание, а также вызывают боль в животе. Расширяются сосуды кожи и слизистых оболочек, что приводит к кровотечению из носа. Появляется боль в ушах вследствие выпячивания барабанной перепонки кнаружи, исчезающая после выравнивания давления с обеих сторон; этому способствуют зевание, глотание, создающие условия для сообщения среднего уха через евстахиеву трубу с наружным воздухом. В связи с недостатком кислорода возникают одышка, головокружение,

Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых оболочек и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся.
Более 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.
При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В обычных условиях на поверхности земли годовые колебания атмосферного воздуха не превышают 20-30 мм, а суточные составляют 4-5 мм. Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Но некоторые больные очень чувствительны даже к таким незначительным изменениям давления. Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна.

Надо сказать, что на самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т.е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия.
Метеочувствительность отмечается у 35-70% больных разными заболеваниями. Так, погоду чувствует каждый второй больной с болезнями сердечно-сосудистой системы. Головная боль, слабость, быстрая утомляемость накануне смены погоды беспокоят почти каждого второго, особенно пожилых людей. Значительные атмосферные изменения могут вызвать перенапряжение и срыв механизмов адаптации. Тогда колебательные процессы в организме - биологические ритмы искажаются, становятся хаотичными.

И так, для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. Тем не менее у людей, которые не чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не осознаются. Их необходимо учитывать, например, у водителей транспорта. При резком изменении метеоусловий им становится труднее концентрировать внимание. Отсюда, может возрастать число несчастных случаев. В результате болезней (гриппа, ангины, воспаления легких, заболеваний суставов и др.) или переутомления сопротивляемость и резервы организма снижаются

4. Результаты моих исследований.

Измерения проводились не каждый день, а только в те дни, кода давление заметно изменялось. Результаты измерений артериального давления и опроса заносились в таблицы (приложение 4,5,6), в которых отмечались возраст, артериальное давление на данный момент, самочувствие (очень плохое, хуже чем обычно, нормальное, отличное), а также атмосферное давление на данный день. При плохом самочувствии задавался вопрос, связано ли это с изменением погоды или с другими причинами.

В нашей местности самое распространенное атмосферное давление – около 740 мм.рт.ст. Более высокое давление бывает редко, поэтому давление

750 мм.рт.ст. я считаю как повышенное,(760 мм. бывает очень редко) а 730 мм.рт.ст.-как пониженное.

Исследования показали, большая часть обследованных чувствует себя нормально при разных атмосферных давлениях независимо от артериального давления Что можно пронаблюдать в следующей таблице и на диаграмме.

Низкое атмосферное давление

Нормальное атмосферное давление

Высокое атмосферное давление

Взрослые.


Рассматривая данные, можно сделать вывод, молодое поколение чувствует себя лучше при любом атмосферном давлении, что и следовало ожидать, так молодой организм меньше обременен болезнями, чем взрослый. Однако, видно, что при пониженном давлении самочувствие и взрослых и детей несколько хуже, чем при нормальном и повышенном. А также видно, что при нормальном давлении самочувствие всех немного лучше: у детей оно приближается к 100%, а у взрослых к 80%, что соответствует выводам в статье Николая Мазнева.

Что касается реакции на изменения атмосферного давления (погоды), то 63,6% опрошенных ответили, что это сказывается на самочувствии, из которых абсолютное большинство имеют проблемы с артериальным давлением. Причем гипертоники считают, что лучше чувствуют себя при высоком атмосферном давлении, а гипотоники- при низком.

Рассмотрим самочувствие гипертоников и гипотоников при различных атмосферных давлениях.

Низкое атмосферное давление

Нормальное атмосферное давление

Высокое атмосферное давление

Гипертоники.

Гипотоники.

Здоровые.

Здесь под гипертониками и гипотониками подразумеваются люди, у которых на данный день давление было повышенное или пониженное, а здоровые- с нормальным давлением.

Анализируя диаграмму, можно сказать, что более всего проблем с самочувствием имеют гипертоники. Но, наверно, причиной тому является не только погода, но и проблемы со здоровьем вообще, т.к. и при нормальном атмосферном давлении их самочувствие не очень хорошее. Что касается гипотоников, то полученные результаты кажутся мне сомнительными, т.к. среди обследованных их было очень мало.

III. Заключение.

Анализируя выше сказанное, можно сделать следующие выводы. Некоторая метеочувствительность людей существует, причем ей в большей степени подвержены люди, имеющие какие-то заболевания, в частности проблемы с артериальным давлением. Но мы видим, что и люди с нормальным артериальным давлением также чувствительны к изменениям атмосферного давления. Хуже переносится понижение давления, но и при повышенном давлении имеется некоторое ухудшение самочувствия. Проявления метеочувствительности зависят от исходного состояния организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, микроклимата, в котором живет человек, и степени его акклиматизации к нему. Метеочувствительность чаще отмечается у людей, мало бывающих на свежем воздухе, занятых сидячим, умственным трудом, не занимающихся физкультурой. Для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. . Чаще метеочувствительность наблюдается у лиц со слабым (меланхолики) и сильным неуравновешенным (холерики) типом нервной системы. У людей сильного уравновешенного типа (сангвиники) метеочувствительность проявляется лишь при ослаблении организма. Повлиять на погоду мы не в состоянии. Но вот помочь своему организму пережить этот тяжелый период совсем несложно. При прогнозе значительного ухудшения погодных условий, а следовательно и резких перепадов атмосферного давления, прежде всего следует не паниковать, успокоиться, максимально снизить физическую нагрузку.

Я считаю, что результаты моего исследования согласуются с результатами исследований, описанных в статьях, упомянутых мною выше.

Литература.

1. Е.К. Кирьянова. «Атмосферное давление». Интернет. Фестиваль педагогических идей.

2. Атмосферное давление. Из истории открытия. Интернет. www.townsketch.

3. Н.И. Мазнев. Влияние окружающей среды. Давление воздуха и состояние организма. Интернет. www.maznev.ru

4. Алексей Мощевикин. Связь давления с самочувствием. Итоги веб- тестирования. Интернет. thermo.karelia.ru/projects/p_health_results.

5. Атмосферное давление, ветер, солнце, давление, влажность. Интернет www.propogodu.ru/2/491/

6.Атмосферное давление. Охрана труда. Интернет. www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/080/242.htm

7. Метеочувствительность и болезни, связанные с атмосферным давлением. Интернет. humbio.ru/Humbio/prof_d/00008499.htm

8. Влияние атмосферного давления на самочувствие человека. Интернет.

www.baroma.ru/atmdav.html



Приложение 1


Приложение 2


Приложение 3

Приложение -5. Образцы таблиц с данными измерений и опроса.



Человек зависит от всего, что его окружает. Это касается и атмосферного давления. В данной статье будем разбираться, какое оно - нормальное давление воздуха, и как его изменения могут повлиять на состояние человека.

Что это такое?

В первую очередь нужно разобраться в понятиях. Итак, давление воздуха в науке чаще всего называют атмосферным давлением. Сама же атмосфера - это оболочка Земли, которая состоит из воздуха и «растягивается» на несколько тысяч километров в высоту. Интересными окажутся следующие факты:

  1. Ели бы у Земли не было атмосферы, планета была бы такой же мертвой, как и Луна. Днем бы тут была температура +130 °С, ночью же - минус 150 °С.
  2. Паскаль подсчитал, что вес атмосферы равняется медному шару диаметром в 10 км, а это приблизительно пять квадриллионов тонн.
  3. Сама земная поверхность, а также все тела, которые на ней находятся, испытывают атмосферное давление, т. е. давление на них толщи воздуха.
  4. Атмосфера по своей природе - это смесь большого количества газов, самые основные из которых: азот - около 78%, кислород - около 20%, аргон - менее 1%, иные газы (углекислый газ, неон, гелий, криптон и т. д.) - в очень малом количестве.

Открытие сего факта

Прежде чем разбираться, каким является нормальное давление толщи воздуха на человека, стоит рассмотреть, как же было открыто данное явление, т. е. как ученые узнали о том, что существует атмосферное давление. Всем известно, что воздух имеет свой вес (это легко проверить на опыте, выкачав из шарика воздух и увидев, что он стал легче). Впервые человечество оказалось в замешательстве, когда в далеком 17-м веке герцог Тосканский пожелал украсить свои сады фонтанами, и ему это не удалось, ведь вода просто отказывалась подниматься на высоту более 10 метров. После этого начались поиски причин этого факта, которые длились долгие пять лет. И только в 1643 году ученый Торричелли, благодаря опытам с водой и ртутью, открыл атмосферное давление. Как же это произошло? При изменении толщины трубки и ее наклона высота столбца ртути не менялась. А на уровне моря она всегда была около 760 мм рт. ст. (это, к слову, и есть нормальное давление воздуха, т. е. атмосферы, на земную поверхность и человека). Ученый высказал предположение, что высота столбика уравновешивается давлением воздуха. Таким образом, зная плотность жидкости и высоту столба, можно высчитать величину давления атмосферы. Истинность же данного предположения была подтверждена Паскалем всем известным опытом на горе Пью-де-Дом.

О давлении

Молекулы воздуха всегда находятся в тепловом движении. И, благодаря этому факту (а также притяжению), распределение их в земной атмосфере неравномерно. Нижние слои атмосферы (так как на них происходит давление верхних слоев) имеют большую плотность воздуха. Стоит также упомянуть, в каких же единицах измеряется нормальное давление - мм рт. ст., т. е. в миллиметрах ртутного столба. Что касается цифр, то это 760 мм рт. ст. (на уровне моря), что равняется 1013 гПа. Важно сказать о том, что с изменением высоты плотность и давление уменьшаются. Если говорить о небольших высотах, то каждые 12 метров давление уменьшается на 1 мм рт. ст. Если говорить о больших высотах, эта закономерность нарушается.

О единицах

Стоит также рассмотреть, каким же будет нормальное атмосферное давление в различных системах измерения. Эта информация нередко может быть полезной. Еще раз о норме: нормальным атмосферным давлением является высота ртутного столба в 760 мм при температуре в 0 °С, на широте 45° над уровнем моря. Какими будут иные показатели:

  1. Система СГС: 1013,25 мб.
  2. Система СИ: 101 325 Па.

Интересные факты об атмосфере и ее давлении

  1. Если бы атмосфера не вращалась вместе с планетой Земля вокруг своей оси, то на поверхности нашей планеты постоянно возникали бы ураганы.
  2. Если бы пропала атмосфера Земли, то на ее поверхности установилась бы температура минут 170 °С, вся вода замерзла бы, а поверхность планеты покрылась бы ледяной коркой. Также наступила бы полная тишина, т. к. звук не распространяется в пустоте. Небо стало бы черное, т. к. окрас его зависит от воздуха (не было бы сумерек, зари и т. д.), а звезды светил быи круглые сутки. И самое страшное: все живое на планете стразу же погибло бы.

О переносимости

Разобравшись, какое оно, нормальное давление атмосферы, стоит также рассказать о том, как оно влияет на человека.

  1. 1,5-2 км. Итак, если кто-то вздумает забраться на высоту полтора-два километра (например, на гору Ай-Петри), все будет отлично. Это так называемая индифферентная, т. е. безопасная, зона, где изменения давления на организм человека настолько незначительны, что практически не влияют на его состояние.
  2. 2-4 км. Если есть желание забраться на высоту данного диапазона, тут уже будут некоторые изменения в состоянии организма человека. Могут возникать нарушения в сердечно-сосудистой системе, в органах чувств. Впрочем, если человек физически здоров, недомогание быстро исчезнет и организм адаптируется.
  3. 4-5 км. Если же у кого-то возникнет желание забраться на гору Эльбрус или же Ключевскую сопку, следует ожидать быстрого ухудшения общего самочувствия.
  4. 6-8 км. Данные высоты называются критической зоной: уже тут у человека возникают довольно-таки серьезные функциональные расстройства в организме.
  5. Более 8 км. Желая забраться на самую высоту горы Джомолунгма, следует помнить, что для человека это смертельная зона. Находиться там без специального дыхательного аппарата можно не более трех минут.
  6. Более 16 км. На этой высоте можно находиться без специального снаряжения для дыхания не более 9 секунд, после чего наступит незамедлительная смерть.

Зачем нужны измерения?

Рассматривая тему «нормальное давление воздуха», некоторые люди могут задуматься: «А зачем же нужны данные измерения? Где они применяются?» Так, в первую очередь изменения атмосферного давления важны для определения изменений погоды. Также изменение показателей атмосферного давления могут подсказать людям о том, что их самочувствие может меняться.

О влиянии на человека

Если здоровый человек долгое время живет в одном месте, незначительные колебания атмосферного давления чаще всего не вызовут неприятных ощущений. Однако если давление существенно повышается, это вызывает учащение пульса, а также некое снижение минимального давления крови. Также более редким, однако довольно глубоким становится дыхание. При этом понижается обоняние и слух, голос может становиться как бы «глухим», может появляться сухость слизистых оболочек, онемение кожных покровов. Если же изменение давления - постепенное, все это человек перенесет довольно нормально, без особых потерь. Если же происходит резкий скачок, организм может более «тяжело» среагировать на это. Что же будет происходить с организмом человека, если нормальное давление понижается? Будет наблюдаться учащение и углубление дыхания, ускорится сердцебиение (однако сила удара при этом ослабнет). Также последствием пониженного давления является кислородное голодание организма. Что же делать, если повлиять на изменения погоды просто невозможно? Так, если человек знает, что он плохо переносит скачки атмосферного давления, обязательно нужно следить за прогнозами погоды. И если надвигаются такие вот неприятные ее изменения, нужно попробовать на «тяжелые» дни отказаться от физических нагрузок, максимально освободив свой организм от переутомления. Ну, и, конечно же, можно обратиться за помощью к врачу, который пропишет вспомогательные лекарственные препараты.


Атмосфера является одной из самых важных составляющих нашей планеты. Именно она «укрывает» людей от суровых условий космического пространства, таких как солнечная радиация и космический мусор. При этом многие факты об атмосфере неизвестны большинству людей.

1. Настоящий цвет неба




Хотя в это трудно поверить, небо на самом деле фиолетовое. Когда свет попадает в атмосферу, воздух и вода частицы поглощают свет, рассеивая его. При этом более всего рассеивается фиолетовый цвет, поэтому люди и видят голубое небо.

2. Эксклюзивный элемент в атмосфере Земли



Как многие помнят из школы, атмосфера Земли состоит из приблизительно 78% азота, 21% кислорода и небольших примесей аргона, углекислого газа и других газов. Но мало кто знает, что наша атмосфера является единственной, на данный момент обнаруженной учеными (помимо кометы 67P), которая имеет свободный кислород. Поскольку кислород является очень химически активным газом, он часто вступает в реакцию с другими химическими веществами в космосе. Его чистая форма на Земле делает планету пригодной для жизни.

3. Белая полоса на небе



Наверняка, некоторые иногда задумывались, почему за реактивным самолетом на небе остается белая полоса. Эти белые следы, известные как инверсионные, образуются, когда горячие и влажные выхлопные газы из двигателя самолета смешиваются с более холодным наружным воздухом. Водяной пар из выхлопных газов замерзает и становится видимым.

4. Основные слои атмосферы



Атмосфера Земли состоит из пяти основных слоев, которые и делают возможной жизнь на планете. Первый из них, тропосфера, простирается от уровня моря до высоты примерно в 17 км до на экваторе. Большая часть погодных явлений происходит именно в нем.

5. Озоновый слой

Следующий слой атмосферы, стратосфера достигает высоты примерно 50 км на экваторе. В ней находится озоновый слой, который защищает людей от опасных ультрафиолетовых лучей. Несмотря на то, что этот слой находится выше тропосферы, он может быть на самом деле теплее из-за поглощаемой энергии солнечных лучей. В стратосфере летают большинство реактивных самолетов и метеозондов. Самолеты могут летать в ней быстрее, поскольку здесь на них меньше влияют сила тяжести и трения. Метеозонды же могут получить лучшее представление о штормах, большинство из которых происходят ниже в тропосфере.

6. Мезосфера



Мезосфера - средний слой, простирающийся до высоты 85 км над поверхностью планеты. Температура в нем колеблется около -120 ° C. Большинство метеоров, которые входят в атмосферу Земли, сгорают в мезосфере. Последними двумя слоями, переходящими в космос, являются термосфера и экзосфера.

7. Исчезновение атмосферы



Земля, скорее всего, теряла свою атмосферу несколько раз. Когда планета была покрыта океанами магмы, в нее врезались массивные межзвездные объекты. Эти воздействия, из-за которых также образовалась Луна, возможно, впервые образовали атмосферу планеты.

8. Если бы не было атмосферных газов...



Без различных газов в атмосфере Земля была бы слишком холодной для существования людей. Водяной пар, углекислый газ и другие атмосферные газы поглощают тепло от солнца и «распределяют» его по поверхности планеты, помогая создать климат, пригодный для обитания.

9. Образование озонового слоя



Пресловутый (и важно необходимый) озоновый слой был создан, когда атомы кислорода вступили в реакцию с ультрафиолетовым светом солнца, образовав озон. Именно озон поглощает большинство вредного излучения Солнца. Несмотря на свою важность, озоновый слой был образован сравнительно недавно после того, как в океанах возникло достаточно жизни, чтобы выделять в атмосферу количество кислорода, необходимое для создания минимальной концентрации озона

10. Ионосфера



Ионосфера называется так, потому что высокоэнергетические частицы из космоса и от Солнца помогают сформировать ионы, создавая «электрический слой» вокруг планеты. Когда не существовало спутников, этот слой помогал отражать радиоволны.

11. Кислотные дожди



Кислотный дождь, который разрушает целые леса и опустошает водные экосистемы, формируется в атмосфере, когда диоксид серы или частицы оксида азота перемешиваются с водяным паром и выпадают на землю в виде дождя. Эти химические соединения встречаются и в природе: диоксид серы вырабатывается при вулканических извержениях, а оксид азота - при ударах молний.

12. Мощность молний



Молнии обладают такой мощью, что всего один разряд может нагреть окружающий воздух до 30 000 ° C. Быстрый нагрев вызывает взрывное расширение близлежащего воздуха, который слышно в виде звуковой волны, называемой громом.



Aurora Borealis и Aurora Australis (северное и южное полярные сияния) вызваны реакциями ионов, происходящими в четвертом уровне атмосферы, термосфере. Когда высоко заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с молекулами воздуха над магнитными полюсами планеты, они светятся и создают великолепные световые шоу.

14. Закаты



Закаты часто выглядят как горящее небо, поскольку небольшие атмосферные частицы рассеивают свет, отражая его в оранжевых и желтых оттенках. Тот же принцип лежит в основе формирования радуг.



В 2013 году ученые обнаружили, что крошечные микробы способны выживать на высоте в много километров над поверхностью Земли. На высоте 8-15 км над планетой были обнаружены микробы, разрушающие органические химические вещества, которые плавают в атмосфере, «питаясь» ими.

Приверженцам теории апокалипсиса и разных прочих страшилок интересно будет узнать про .

Атмосфера - это то, что обеспечивает возможность жизни на Земле. Самые первые сведения и факты об атмосфере мы получаем ещё в начальной школе. В старших классах мы уже подробнее знакомимся с этим понятием на уроках географии.

Понятие земной атмосферы

Атмосфера имеется не только у Земли, но и у других небесных тел. Так называют газовую оболочку, окружающую планеты. Состав этого газового слоя разных планет значительно отличается. Давайте рассмотрим основные сведения и факты об иначе называемой воздухом.

Самой важной её составляющей частью является кислород. Некоторые ошибочно думают, что земная атмосфера состоит полностью из кислорода, но на самом деле воздух - это смесь газов. В его составе 78% азота и 21% кислорода. Остальной один процент включает в себя озон, аргон, углекислый газ, водяные пары. Пусть процентное соотношение этих газов мало, но они выполняют важную функцию - поглощают значительную часть солнечной лучистой энергии, тем самым не дают светилу превратить всё живое на нашей планете в пепел. Свойства атмосферы изменяются в зависимости от высоты. Например, на высоте 65 км азот составляет 86%, а кислород - 19%.

Состав атмосферы Земли

  • Углекислый газ необходим для питания растений. В атмосфере он появляется в результате процесса дыхания живых организмов, гниения, горения. Отсутствие его в составе атмосферы сделало бы невозможным существование любых растений.
  • Кислород - жизненно важный для человека компонент атмосферы. Его наличие является условием для существования всех живых организмов. Он составляет около 20% от общего объёма атмосферных газов.
  • Озон - это естественный поглотитель солнечного ультрафиолетового излучения, которое пагубно влияет на живые организмы. Большая его часть формирует отдельный слой атмосферы - озоновый экран. В последнее время деятельность человека приводит к тому, что начинает постепенно разрушаться, но так как он имеет большую важность, то ведётся активная работа по его сохранению и восстановлению.
  • Водяной пар определяет влажность воздуха. Его содержание может быть разным в зависимости от различных факторов: температуры воздуха, территориального расположения, сезона. При низкой температуре водяного пара в воздухе совсем мало, может быть меньше одного процента, а при высокой его количество достигает 4%.
  • Кроме всего вышеперечисленного, в составе земной атмосферы всегда присутствует определённый процент твёрдых и жидких примесей . Это сажа, пепел, морская соль, пыль, капли воды, микроорганизмы. Попадать в воздух они могут как естественным, так и антропогенным путём.

Слои атмосферы

И температура, и плотность, и качественный состав воздуха неодинаковый на разной высоте. Из-за этого принято выделять разные слои атмосферы. Каждый из них имеет свою характеристику. Давайте узнаем, какие слои атмосферы различают:

  • Тропосфера - этот слой атмосферы находится ближе всего к поверхности Земли. Высота его - 8-10 км над полюсами и 16-18 км - в тропиках. Здесь находится 90% всего водяного пара, который имеется в атмосфере, поэтому происходит активное образование облаков. Также в этом слое наблюдаются такие процессы, как движение воздуха (ветра), турбулентность, конвекция. Температура колеблется от +45 градусов в полдень в тёплое время года в тропиках до -65 градусов на полюсах.
  • Стратосфера - второй по отдалённости от слой атмосферы. Находится на высоте от 11 до 50 км. В нижнем слое стратосферы температура приблизительно -55, в сторону удаления от Земли она повышается до +1˚С. Эта область называется инверсией и является границей стратосферы и мезосферы.
  • Мезосфера располагается на высоте от 50 до 90 км. Температура на её нижней границе - около 0, на верхней достигает -80...-90 ˚С. Метеориты, попадающие в атмосферу Земли, полностью сгорают в мезосфере, из-за этого здесь происходят свечения воздуха.
  • Термосфера имеет толщину приблизительно 700 км. В этом слое атмосферы возникают северные сияния. Появляются они за счёт под действием космического излучения и радиации, исходящей от Солнца.
  • Экзосфера - это зона рассеивания воздуха. Здесь концентрация газов небольшая и происходит их постепенный уход в межпланетное пространство.

Границей между земной атмосферой и космическими просторами принято считать рубеж в 100 км. Эту черту называют линией Кармана.

Давление атмосферы

Слушая прогноз погоды, мы часто слышим показатели атмосферного давления. Но что означает давление атмосферы, и как на нас это может повлиять?

Мы разобрались, что воздух состоит из газов и примесей. Каждая из этих составляющих имеет свой вес, а значит, и атмосфера не невесома, как считали до XVII века. Атмосферное давление - это сила, с которой все слои атмосферы давят на поверхность Земли и на все предметы.

Учёные провели сложные подсчёты и доказали, что на один квадратный метр площади атмосфера давит с силой 10 333 кг. Значит, человеческое тело подвержено давлению воздуха, вес которого равен 12-15 тонн. Почему же мы не ощущаем этого? Спасает нас своё внутреннее давление, которое и уравновешивает внешнее. Можно ощутить давление атмосферы, находясь в самолёте или высоко в горах, так как атмосферное давление на высоте значительно меньше. При этом возможен физический дискомфорт, закладывание ушей, головокружение.

Об атмосфере, окружающей можно сказать много всего. Мы знаем о ней множество интересных фактов, и некоторые из них могут казаться удивительными:

  • Вес земной атмосферы составляет 5 300 000 000 000 000 тонн.
  • Она способствует передаче звука. На высоте больше 100 км это свойство исчезает из-за изменения состава атмосферы.
  • Движение атмосферы спровоцировано неравномерным нагревом поверхности Земли.
  • Для определения температуры воздуха используют термометр, а для того, чтобы узнать силу давления атмосферы, - барометр.
  • Наличие атмосферы спасает нашу планету от 100 тонн метеоритов ежедневно.
  • Состав воздуха был фиксированным несколько сотен миллионов лет, но стал изменяться с началом бурной производственной деятельности.
  • Считается, что атмосфера простирается вверх на высоту 3000 км.

Значение атмосферы для человека

Физиологическая зона атмосферы составляет 5 км. На высоте 5000 м над уровнем моря у человека начинает проявляться кислородное голодание, что выражается в снижении его работоспособности и ухудшении самочувствия. Это показывает то, что человек не сможет выжить в пространстве, где нет этой удивительной смеси газов.

Все сведения и факты об атмосфере только подтверждают её важность для людей. Благодаря её наличию и появилась возможность развития жизни на Земле. Уже сегодня, оценив масштабы вреда, который человечество способно своими действиями наносить дающему жизнь воздуху, нам следует задуматься о дальнейших мерах сохранения и восстановления атмосферы.

Многие люди в школьные годы считали физику скучным предметом. Но это вовсе не так, ведь в реальной жизни все происходит именно благодаря этой науке. На данную естественную науку можно взглянуть не только со стороны решения задач и создания формул. Физика также изучает Вселенную, в которой обитает человек, а поэтому жить, не зная правил этой Вселенной становится не интересно.

1.Как известно из учебников у воды нет формы, но вода все-таки имеет свою форму. Это шар.

2.В зависимости от погодных условий высота Эйфелевой башни может колебаться на 12 сантиметров. В жаркую погоду балки нагреваются до 40 градусов и под воздействием высоких температур расширяются, что и меняет высоту данного строения.

3.Чтобы почувствовать слабые токи, физику Василию Петрову пришлось удалить верхний слой эпителия на кончике пальца.

4.Чтобы понимать природу зрения, Исаак Ньютон вводил в свой глаз зонд.

5.Обыкновенный пастуший кнут считается первым приспособлением, которое преодолело звуковой барьер.

6.Можно увидеть рентгеновское излучение и видимое свечение, если развернуть скотч в вакуумном пространстве.

7.Известный всем Эйнштейн был двоечником.

8.Тело является не хорошим проводником тока.

9.Самым серьезным разделом физики считается ядерная.

10.Самый настоящий ядерный реактор действовал 2 миллиарда лет тому назад на территории Окло. Примерно 100000 лет продолжалась реакция реактора и только, когда истощилась урановая жила это завершилось.

11.В 5 раз ниже температура на поверхности Солнца, чем температура молнии.

12.Больше, чем комар весит капелька дождя.

13.Насекомые, которые летают, ориентированы в процессе полета только на свет Луны или Солнца.

14.Спектр образуется в момент, когда солнечные лучи проходят через капли в воздухе.

15.Текучесть, образованная за счет напряжения, характерна для ледников большого льда.

16.Медленнее свет распространяется в прозрачной среде, чем в вакуумной.

17.Двух снежинок с одинаковым узором не бывает.

18.Когда формируется лед, кристаллическая решетка начинает терять содержание соли, что и становится причиной возникновения ледяной и соленой воды в некоторых точках нисходящих потоков.

19.Для своих экспериментов физик Жан-Антуан Нолле в роли материала использовал людей.

20.Без использования штопора бутылку можно открыть, если прислонить газету к стене.

21.Чтобы спастись от падающего лифта, нужно занять позу «лежа», заняв при этом максимальную площадь пола. Так сила удара равномерно распределится по всему телу.

22.Воздух от Солнца нагревается не напрямую.

23.В связи с тем, что Солнце излучает свет во всех диапазонах, оно имеет белый цвет, хоть и кажется желтым.

24.Быстрее звук распространяется там, где плотнее среда.

25.Шум Ниагарского водопада приравнивается шуму фабричного цеха.

26.Вода способна проводить электричество только при помощи ионов, которые растворяются в ней.

27.Максимальная плотность воды достигается температурой 4 градуса.

28.Биогенное происхождение имеет практически весь кислород атмосферы, но до возникновения фотосинтезирующих бактерий атмосфера считалась бескислородной.

29.Первым двигателем была машина с названием эолопил, которую создал греческий ученый Герон Александрийский.

30.Спустя 100 лет после создания Николой Теслой первого радиоуправляемого корабля в продаже появились подобные игрушки.

31.Нобелевскую премию было запрещено получать в нацистской Германии.

32.Коротковолновые компоненты солнечного спектра распространяются в воздухе сильнее, нежели длинноволновые.

33.При температуре 20 градусов вода в трубопроводе, в которой есть метан, способна замерзнуть.

34.Единственным свободно встречающимся в природной среде веществом является вода.

35.Больше всего воды находится на Солнце. Вода там находится в виде пара.

36.Ток проводит не сама молекула воды, а ионы, содержащиеся в ней.

37.Диэлектриком является только дистиллированная вода.

38.Каждый шар для боулинга имеет одинаковый объем, но масса у них разная.

39.В водном пространстве можно наблюдать процесс «сонолюминесценции» — превращения звука в свет.

40.В качестве частицы электрон был обнаружен физиком из Англии Джозефом Джоном Томпсоном в 1897 году.

41.Скорость электрического тока приравнивается к скорости света.

42.Подключив обыкновенные наушники ко входу в микрофон, их можно применить в качестве микрофона.

43.Даже при очень сильном ветре в горах облака способны неподвижно висеть. Это происходит из-за того, что ветер двигает воздушные массы определённым потоком или волной, но при этом разнообразные преграды обтекаются.

44.Пигментов синего или зеленого цвета в оболочке человеческого глаза нет.

45.Чтобы получилось посмотреть сквозь стекло, имеющее матовую поверхность, стоит наклеить на него частичку прозрачного скотча.

46.При температуре 0 градусов вода в нормальном состоянии начинает превращаться в лед.

47.В пивном напитке «Гиннесс» можно заметить, как пузырьки спускаются по стенкам бокала вниз вместо того, чтобы подниматься вверх. Это происходит из-за того, что в центре бокала пузырьки поднимаются быстрее и выталкивают жидкость вниз у края с более сильным вязким трением.

48.Впервые явление электрической дуги было описано русским ученым Василием Петровым в 1802 году.

49.От природы и температуры зависит ньютоновская вязкость жидкости. Но если же вязкость зависит еще и от градиента скорости, то она называется неньютоновской.

50.В морозильной камере горячая вода замерзнет быстрее, чем холодная.

51.За 8,3 минуты фотоны в открытом космосе способны добраться до Земли.

52.Около 3500 планет земного типа открыто на сегодняшний день.

53.У всех предметов идентичная скорость падения.

54.Если комар находится на земле, то капля дождя способна его убить.

55.Все предметы, которые окружают человека, состоят из атомов.

56.Стекло не считается твердым телом, потому что это жидкость.

57.Жидкие, газообразные и твердые тела всегда при нагревании расширяются.

58.Примерно 6000 раз в минуту ударяет молния.

59.Если в воздухе сгорает водород, то образуется вода.

60.Свет имеет вес, но не имеет массы.

61.В тот момент, когда человек чиркает спичкой о коробок, температура спичечной головки повышается до 200 градусов.

62.В процессе кипячения воды ее молекулы продвигаются со скоростью 650 метров в секунду.

63.На кончике иглы в швейной машинке развивается давление до 5000 атмосфер.

64.В мировом пространстве существует физик, который получил награду за самое нелепое открытие в науке. Это Андрей Гейм из Голландии, который в 2000-ом году был премирован за изучение левитации лягушек.

65.Бензин не имеет какую-то конкретную точку для замерзания.

66.В 10 раз быстрее воздуха звук проводит гранит.

67.Белый цвет отражает свет, а черный – его притягивает.

68.Добавив в воду сахар, яйцо в ней не утонет.

69.Чистый снег будет таять медленнее, нежели грязный.

70.Магнит не будет действовать на нержавеющую сталь, потому что в ней нет разных пропорций никеля, что вмешиваются в действие с атомами железа.