Атмосферное давление - один из важнейших, но практически незаметных для нас факторов окружающей среды. Почему же, неся на себе вес воздушного столба толщиной в десятки километров, мы этого не чувствуем? Давайте разберемся!
Физические основы атмосферного давления
Атмосферным давлением называют силу, с которой столб воздуха давит на единицу площади поверхности Земли. Эта сила обусловлена весом и плотностью воздуха. На уровне моря в среднем атмосферное давление составляет около 1 кгс/см2 или 1013 гектопаскалей.
Несмотря на такую огромную нагрузку на каждый квадратный сантиметр поверхности, мы ее практически не ощущаем. Это происходит благодаря тому, что давление воздуха распространяется равномерно со всех сторон и уравновешивается давлением внутри нашего тела.
На человека воздух давит с силой более 15 тонн. Представьте, что на вас навалились 3 грузовика, — вот какой это вес!
Однако в процессе эволюции живые организмы приспособились к давлению земной атмосферы.
Зависимость атмосферного давления от высоты и других факторов
- Чем выше поднимаешься, тем разреженнее становится воздух и тем меньше его давление
- Повышение температуры воздуха ведет к увеличению давления
- Понижение температуры наоборот снижает атмосферное давление
Атмосферу Земли можно разделить на слои, в каждом из которых давление имеет свои особенности:
- Тропосфера (0-10 км) - давление резко падает с высотой
- Стратосфера (10-50 км) - давление меняется несущественно
- Мезосфера (50-80 км) - давление вновь начинает падать
- Термосфера (80-500 км) - практически вакуум
| Высота, км | Давление, мм рт.ст. |
| 0 | 760 |
| 5 | 540 |
| 10 | 260 |
Как видно из таблицы, уже на высоте 10 км давление падает более чем в 2 раза по сравнению с уровнем моря. Однако на поверхности Земли в повседневной жизни мы колебаний давления практически не ощущаем.
Восприятие давления человеком
Почему человек не чувствует давления атмосферы? Дело в том, что давление воздуха действует на нас не только сверху, но и со всех сторон. Благодаря этому оно уравновешивается давлением воздуха внутри нашего организма.
Кроме того, в процессе эволюции живые организмы приспособились к давлению земной атмосферы. Наше внутреннее давление как раз равно атмосферному.
Особую роль в восприятии давления играет наше внутреннее ухо. Оно содержит специальную жидкость, которая при изменениях давления помогает сохранять равновесие и баланс.
Адаптация к нормальному атмосферному давлению
На протяжении эволюции организм человека приспособился к типичному атмосферному давлению на уровне моря, которое составляет около 1013 гПа. Благодаря механизмам регуляции внутреннего давления, оно подстраивается под внешнее для поддержания баланса.
Роль кровеносной и лимфатической систем
Важную роль в распределении давления играют кровеносная и лимфатическая системы. Они обеспечивают гидравлическую связь между всеми жидкими средами в организме, уравновешивая давление изнутри.
Функция вестибулярного аппарата
Внутреннее ухо и вестибулярный аппарат контролируют положение тела в пространстве. При резких колебаниях давления они посылают сигналы в мозг, запуская механизмы адаптации.
Патологические состояния, влияющие на восприятие давления
У некоторых людей есть нарушения в работе рецепторов, отвечающих за ощущение давления. Это может быть связано с генетическими заболеваниями или приобретенными травмами.
Баротравма уха
Резкое изменение давления при нырянии или полетах может привести к травмированию уха. Человек перестает адекватно ощущать давление внешней среды.
Нейропатии
Повреждения нервных окончаний при невропатиях нарушают передачу сигналов о давлении в мозг. Люди с таким диагнозом также могут не замечать его колебаний.
