Todos estão familiarizados com a pressão atmosférica, pelo menos graças às aulas de física e às previsões meteorológicas. Além disso, as nuances do efeito da pressão sobre uma pessoa são interessantes.

O que é pressão atmosférica?

Pressão atmosférica - esta é a pressão da concha de gás do nosso planeta, a atmosfera, que atua sobre todos os objetos nele, bem como a superfície da Terra. A pressão corresponde à força que atua na atmosfera por unidade de área.

Em termos mais simples, essa é a força com que o ar ao nosso redor afeta a superfície da terra e os objetos. Ao rastrear mudanças na pressão atmosférica, as condições climáticas podem ser previstas em conjunto com outros fatores.

Por que e por que a pressão atmosférica é criada?

Os especialistas que estudam a atmosfera da Terra e vários fenômenos meteorológicos monitoram cuidadosamente como as massas de ar se movem. Este é o principal fator que afeta as condições climáticas de uma área específica. Essas observações tornaram possível entender por que a pressão atmosférica ocorre.

A gravidade é a culpa. Através de muitas experiências, ficou provado que o ar não é de forma alguma leve. Consiste em vários gases que têm um certo peso. Assim, a força da gravidade da Terra atua no ar, o que contribui para a formação de pressão.

Fato interessante: todo o ar do planeta (ou toda a atmosfera da Terra) pesa 51 x 10¹⁴ toneladas

Em todo o mundo, a massa de ar não é a mesma. Consequentemente, o nível de pressão atmosférica também flutua. Em áreas com maior massa de ar, há uma pressão mais alta. Se houver menos ar (também é chamado rarefeito nesses casos), a pressão é mais baixa.

Por que o peso da atmosfera muda? O segredo desse fenômeno está no aquecimento das massas de ar. O fato é que o aquecimento do ar não ocorre da luz solar, mas devido à superfície da Terra.

Perto dele, o ar esquenta e, ficando mais leve, sobe. Nesse momento, os fluxos resfriados se tornam mais pesados ​​e mais baixos. Esse processo está em andamento. Cada corrente de ar tem sua própria pressão e sua diferença causa o vento.

Como a composição atmosférica afeta a pressão?

A atmosfera inclui uma enorme quantidade de gases. Principalmente é nitrogênio e oxigênio (98%). Também há dióxido de carbono, néon, argônio etc. A atmosfera começa com uma camada limite de 1-2 km de espessura e termina com uma exosfera a uma altitude de cerca de 10.000 km, onde passa suavemente pelo espaço interplanetário.

A composição da atmosfera afeta a pressão devido à densidade. Cada componente tem sua própria densidade. Quanto maior a altura, mais fina é a camada da atmosfera e sua menor densidade. Consequentemente, a pressão diminui.

Medição da pressão atmosférica

No Sistema Internacional de Unidades, a pressão atmosférica é medida em pascal (Pa). Também na Rússia, são utilizadas unidades como barra, milímetros de mercúrio e seus derivados. Seu uso é devido a instrumentos com os quais a pressão é medida - barômetros de mercúrio. 1 mmHg corresponde a cerca de 133 Pa.

Os barômetros vêm em dois tipos:

• líquido;
• mecânico (barômetro aneroide).

Barômetros líquidos cheio de mercúrio. A invenção deste dispositivo é um mérito do cientista italiano Evangelista Torricelli. Em 1644, ele conduziu um experimento com um recipiente, mercúrio e um balão que caiu em um líquido com um buraco aberto.

Com uma mudança de pressão, o mercúrio subiu ou desceu no frasco. Os modernos barômetros de mercúrio com escalas são considerados os mais precisos, mas não muito convenientes, portanto são usados ​​em estações meteorológicas.

Mais comum barômetros aneróides. O design desse dispositivo fornece uma caixa de metal com ar rarefeito dentro. Quando a pressão cai, a caixa se expande. Com o aumento da pressão, a caixa encolhe e atua na mola anexada. A mola aciona a seta, que exibe o nível de pressão na balança.

Fato interessante: Existe uma unidade de pressão padrão (assim como outras unidades de quantidades físicas). O padrão primário, que exibe pressão absoluta com a maior precisão possível, está no Instituto de Pesquisa Mendeleev de Pesquisa em Metrologia da Rússia (São Petersburgo).

Pressão atmosférica para humanos

Pressão atmosférica normal - Isso é 760 mm Hg ou 101 325 Pa a uma temperatura de 0 ℃ ao nível do mar (45º de latitude). Além disso, a atmosfera atua em cada centímetro quadrado da superfície da Terra com uma força de 1.033 kg. Uma coluna de mercúrio com 760 mm de altura equilibra a massa dessa coluna de ar.

Um indicador de 760 mm também foi determinado por Torricelli durante o experimento. Ele também notou que quando o frasco está cheio de mercúrio, um vazio permanece no topo. Posteriormente, esse fenômeno foi chamado de "vazio de Torricellium". Então o cientista ainda não sabia que durante seu experimento ele criou um vácuo - ou seja, um espaço livre de qualquer substância.

A uma pressão padrão de 760 mmHg, a pessoa se sente mais confortável. Se você levar em conta os dados anteriores, o ar pressionará uma pessoa com uma força de cerca de 16 toneladas. Por que então não sentimos essa pressão?

O fato é que também há pressão dentro do corpo. Não apenas as pessoas, mas também os representantes do mundo animal se adaptaram à pressão atmosférica. Cada órgão foi formado e desenvolvido sob a influência de uma determinada força. Quando a atmosfera atua no corpo, essa força é distribuída uniformemente por toda a superfície. Assim, a pressão é equilibrada, e nós não a sentimos.

A norma de pressão atmosférica não deve ser confundida com a norma climática. Cada região possui seus próprios padrões para uma determinada época do ano. Por exemplo, os moradores de Vladivostok tiveram sorte, porque a pressão atmosférica média anual é quase igual à norma - 761 mm Hg.

E em assentamentos localizados em áreas montanhosas (por exemplo, no Tibete), a pressão é muito menor - 413 mmHg. Isto é devido a uma altura de cerca de 5000 m.

Aumento e diminuição da pressão

Quando a pressão excede a marca de 760 mm. Hg. Art., É chamado aumentado, e quando o indicador é menor que o normal - baixo.

Dentro de 24 horas, ocorrem várias quedas de pressão atmosférica. De manhã e à noite aumenta e depois das 12 horas da tarde e da noite - diminui. Isso ocorre devido ao fato de a temperatura do ar mudar e, consequentemente, seus fluxos se moverem.

No inverno, a pressão atmosférica mais alta é observada sobre o continente, porque o ar tem baixa temperatura e alta densidade. No verão, a situação oposta é observada - há pressão mínima.

Em uma escala mais global, o nível de pressão também depende da temperatura. A superfície da Terra aquece de maneira diferente: o planeta tem uma forma geóide (e não perfeitamente redonda) e gira em torno do Sol. Algumas zonas esquentam mais, outras menos. Por esse motivo, a pressão atmosférica é distribuída zonalmente sobre a superfície do planeta.

Os cientistas distinguem 3 cintos onde prevalece a baixa pressão e 4 cintos com os máximos predominantes. A zona do equador aquece ao máximo, então o ar quente sobe e a baixa pressão se forma perto da superfície.

Perto dos pólos, o oposto é verdadeiro: o ar frio está caindo, então a alta pressão é observada aqui. Se você observar o padrão de distribuição de pressão sobre a superfície do planeta, notará que as correias dos mínimos e máximos se alternam.

Além disso, você precisa se lembrar do aquecimento desigual dos dois hemisférios da Terra durante o ano.Isso leva a um certo deslocamento das correias de baixa e alta pressão. No verão, eles se movem para o norte, e no inverno - para o sul.

Impacto humano

A pressão atmosférica tem um efeito sério no corpo humano. Isso é bastante natural, se levarmos em conta todas as opções acima com relação à força com que o ar pressiona nosso corpo e a reação.

Existe um conceito de dependência meteorológica, confirmado pela ciência e pela medicina. Meteopatas são pessoas cujo corpo responde mesmo a desvios mínimos de pressão da norma. Eles também incluem pessoas com algumas doenças crônicas (em particular, cardiovascular, sistema nervoso, etc.).

Em geral, o corpo humano pode se adaptar às mudanças nas condições climáticas. Por exemplo, ao viajar para um país com condições climáticas completamente diferentes, pode levar vários dias para se aclimatar.

Desvios significativos da norma serão visíveis para absolutamente qualquer pessoa. Isso inclui pressão alta e baixa.

Na vida cotidiana, não ocorre um aumento da pressão atmosférica para um nível crítico no qual o bem-estar de uma pessoa piora (com exceção dos dependentes do clima e doentes crônicos acima mencionados). Você pode sentir seu efeito, por exemplo, ao mergulhar em grandes profundidades.

Baixa pressão atmosférica é mais perigosa. Seu efeito pode ser facilmente sentido em grandes altitudes. Existe o conceito de doença da altitude, em que a quantidade de dióxido de carbono aumenta. O volume de oxigênio nesse caso, pelo contrário, diminui, para que os tecidos do corpo sintam falta de oxigênio. Os vasos respondem rapidamente a isso, provocando um aumento acentuado da pressão no corpo.

Ciclone

Ciclone - Trata-se de uma enorme massa de ar que gira na forma de um vórtice em torno de um eixo vertical com um diâmetro de vários milhares de quilômetros. No centro deste vórtice, uma pressão reduzida é observada.

No Hemisfério Norte, o vórtice atmosférico de um ciclone gira no sentido anti-horário, no Hemisfério Sul - no sentido horário. Ciclones ocorrem regularmente, uma vez que sua formação está diretamente relacionada à rotação da Terra. Não há ciclones perto do equador.

Os ciclones vêm em dois tipos:

1. Tropical. Ocorrem em latitudes tropicais, diferem em tamanhos relativamente pequenos. No entanto, eles são caracterizados por uma enorme força destrutiva do vento.
2. Extra tropical. Formado em latitudes polares e temperadas. Alcance vários milhares de quilômetros de diâmetro.

Fato interessante: nos ciclones tropicais, o “olho da tempestade” é frequentemente observado - é uma área a cerca de 20 km no centro do vórtice, na qual permanece o tempo claro e calmo.

As principais características distintivas do ciclone são a energia colossal, que se manifesta na forma de ventos fortes, tempestades, tempestades, tempestades, precipitação. Ciclones tropicais poderosos recebem nomes ou nomes exclusivos, por exemplo, Katrina (2005), Nina (1975), Dorian (2019).

Anticiclone

Anticiclone - Este não é apenas o oposto do ciclone. Esse fenômeno tem um mecanismo diferente de ocorrência. O vento nos dois hemisférios da Terra se move na direção oposta em comparação com o ciclone.

O anticiclone é uma área de alta pressão. Ela é caracterizada por isobares fechados - são linhas que marcam locais com a mesma pressão atmosférica.

O anticiclone traz condições climáticas estáveis, adequadas à época do ano. No verão, o clima é calmo e quente, no inverno gelado. É caracterizada por um pequeno número de nuvens ou sua completa ausência.

Os anticiclones são formados em certas áreas. Por exemplo, na maioria das vezes elas surgem sobre grandes massas de gelo: na Antártica, na Groenlândia e no Ártico. Também encontrado nos trópicos.

Os anticiclones também trazem um perigo e conseqüências desagradáveis. Eles podem contribuir para incêndios, secas prolongadas.Com uma longa ausência de vento nas grandes cidades, acumulam-se substâncias e gases nocivos, o que é especialmente agudo para pessoas com doenças respiratórias.

Fato interessante: Existem ciclones de bloqueio que se formam sobre uma área específica e não se movem em lugar algum. No entanto, eles não passam outras massas de ar. Geralmente eles duram não mais que 5 dias, mas regularmente na parte européia da Rússia os anticiclones duram cerca de um mês. A última vez que foi em 2015. O resultado é calor, seca, incêndios florestais.

Como a pressão atmosférica muda com a altura? Gráfico de fórmulas

A pressão atmosférica depende diretamente da altitude. Quanto maior, menor a pressão e vice-versa. Se você subir 12 m acima do nível do mar, a barra de mercúrio no barômetro diminuirá 1 mm.

A pressão é freqüentemente exibida em hectopascais em vez de mmHg. st.: 1 mm = 133,3 Pa = 1, 333 hPa. A relação entre altura e pressão pode ser mostrada usando uma fórmula simples:

∆h / ∆P = 12 m / mmHg. st ou ∆h / ∆P = 9 m / hPa,

onde ish é a mudança de altura,
∆P - mudança de pressão.

Assim, ao subir para 9 metros, o nível de pressão diminui em 1 hPa. Este indicador é chamado de estágio baric. A norma de pressão atmosférica é 1013 hPa (pode ser arredondada para 1000).

Como usar esses dados para calcular a mudança de pressão em uma altura diferente? Por exemplo, ao levantar 90 m, a pressão diminui em 10 hPa. Nesse caso, verifica-se que, ao subir para 900 m, a pressão cai para 0.

Mas a densidade do ar também muda com a altura, portanto, quando se trata de uma distância maior (a partir de 1,5-2 km), todos os cálculos devem ser realizados levando em consideração esse indicador.

O gráfico da pressão atmosférica muda com a altitude mostra claramente todas as opções acima. Ele assume a forma de uma linha curva, não de uma linha reta. Devido ao fato de a densidade da atmosfera não ser a mesma, com o aumento da altitude, a pressão começa a diminuir mais lentamente. No entanto, nunca chegará a zero, porque há algum tipo de substância em toda parte - não há vácuo no Universo.

Pressão atmosférica nas montanhas

Nas montanhas, a pressão será menor de qualquer maneira. O modo como uma pessoa se sente ao mesmo tempo depende da altura e de condições adicionais. Por exemplo, em umidade normal, uma subida de 3.000 m pode causar fraqueza e baixo desempenho. Isto é devido à falta de oxigênio.

Em um clima úmido, sensações semelhantes já surgem a uma altitude de 1000 M. O fato é que as moléculas de água deslocam as moléculas de oxigênio - no ar úmido é menor. E em clima seco, você pode quase subir até 5000 m.

Diferentes alturas e seus efeitos:

1. 5 km - uma sensação de falta de oxigênio.
2. 6 km é a altura máxima em que os assentamentos permanentes estão localizados.
3. 8,9 km - a altura do Everest. A água ferve a uma temperatura de + 68 ℃. Por um curto período de tempo, pessoas treinadas podem estar nesse nível.
4. 13,5 km - é seguro permanecer apenas na presença de oxigênio puro. A altura máxima permitida na qual você pode ficar sem proteção especial.
5. 20 km - uma altura inaceitável para os seres humanos. Apenas sujeito a estar em uma cabine selada.

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