Мм рт ст в атмосферы. Норма атмосферного давления для человека Перевести из па в мм рт ст

Каждый человек знает, что давление воздуха измеряется в миллиметрах ртутного столба, поскольку в обиходе используется именно эта единица измерения. В физике же в системе единиц СИ давление измеряется в паскалях. О том, как перевести в паскали миллиметры ртутного столба, расскажет статья.

Давление воздуха

Для начала разберемся с вопросом о том, что представляет собой давление воздуха. Под этой величиной понимают давление, которое атмосфера нашей планеты оказывает на любые объекты, находящиеся на поверхности Земли. Понять причину появления этого давления легко: для этого нужно вспомнить, что каждое тело конечной массы обладает некоторым весом, который можно определить по формуле: N = m*g, где N - вес тела, g - значение ускорения свободного падения, m - масса тела. Наличие веса у тела обусловлено земным притяжением.

Атмосфера нашей планеты - это большое газообразное тело, которое также обладает некоторой массой, а поэтому имеет вес. Экспериментально установлено, что масса воздуха, которая оказывает давление на 1 м 2 поверхности земли на высоте уровня моря, приблизительно равна 10 тоннам! Давление же, которое оказывает эта воздушная масса, составляет 101 325 паскалей (Па).

Перевод в паскали миллиметров ртутного столба

При просмотре прогноза погоды информацию об атмосферном давлении обычно представляют в миллиметрах столба ртути (мм рт. ст.). Чтобы понять, как мм рт. ст. перевести в паскали, необходимо лишь знать соотношение между этими единицами. И запомнить это соотношение просто: 760 мм рт. ст. соответствует давление 101 325 Па.

Зная названные выше цифры, можно получить формулу перевода в паскали миллиметров ртутного столба. Для этого проще всего воспользоваться простой пропорцией. Например, известно некоторое давление H в мм рт. ст., тогда давление P в паскалях будет равняться: P = H*101325/760 = 133,322*H.

Приведенной формулой легко пользоваться. Например, на вершине горы Эльбрус (5642 м) давление воздуха приблизительно составляет 368 мм рт. ст. Подставляя это значение в формулу, получаем: P = 133,322*H = 133,322*368 = 49062 Па, или приблизительно 49 кПа.

О том, что такое атмосферное давление, нам рассказывают в школе на уроках природоведения и географии. Мы знакомимся с этой информацией и благополучно выбрасываем ее из головы, справедливо полагая, что никогда не сможем ею воспользоваться.

Но спустя годы стресс и экологическая обстановка окружающей среды окажут на нас достаточное воздействие. А понятие «геозависимость» больше не будет казаться ерундой, т. к. скачки давления и головная боль начнут отравлять жизнь. В этот момент придется вспомнить, какова в Москве например, чтобы приспосабливаться к новым условиям. И жить дальше.

Школьные азы

Атмосфера, которой окружена наша планета, к сожалению, в буквальном смысле слова давит на все живое и неживое. Для определения этого явления существует термин - атмосферное давление. Это сила воздействия воздушного столба на площадь. В системе СИ мы говорим о килограммах на 1 квадратный сантиметр. Нормальное атмосферное давление (для Москвы уже давно известны оптимальные показатели) воздействует на человеческий организм с такой же силой, как и гиря весом 1,033 кг. Но большинство из нас не замечает этого. В жидкостях организма растворено достаточно газов, чтобы нейтрализовать все неприятные ощущения.

Нормы атмосферного давления в разных регионах различны. Но в качестве идеального рассматривается 760 мм рт. ст. Эксперименты со ртутью оказались самыми показательными в то время, когда ученые доказывали, что воздух имеет вес. Ртутные барометры - наиболее распространенные приборы для определения давления. Следует еще помнить, что идеальные условия, для которых актуальны названные 760 мм рт. ст., - это температура 0 °С и 45-я параллель.

В международной системе единиц принято определять давление в Паскалях. Но для нас привычнее и понятнее использование колебаний ртутного столба.

Особенности рельефа

Безусловно, на значение атмосферного давления влияет множество факторов. Наиболее существенными оказываются рельеф и приближенность к магнитным полюсам планеты. Норма атмосферного давления в Москве принципиально отличается от показателей того же Санкт-Петербурга; а уж для жителей какого-нибудь отдаленного аула в горах эта цифра может показаться вообще аномальной. Уже на уровне 1 км над уровнем моря Оно соответствует 734 мм рт. ст.

Как уже отмечалось, в районе земных полюсов амплитуда изменения давления значительно выше, чем в экваториальной зоне. Даже в течение суток атмосферное давление несколько меняется. Незначительно, правда, всего лишь на 1-2 мм. Это связано с перепадом дневных и ночных температур. Ночью обычно прохладнее, а значит, давление выше.

Давление и человек

Для человека, в сущности, не имеет значения, какое атмосферное давление: нормальное, пониженное и повышенное. Это весьма условные определения. Людям свойственно ко всему привыкать и приспосабливаться. Гораздо важнее динамика и величина изменений атмосферного давления. На территории стран СНГ, в частности в России, довольно много зон Зачастую местные жители и не знают об этом.

Норма атмосферного давления в Москве, например, вполне может рассматриваться как непостоянная величина. Ведь каждый небоскреб - своего рода гора, и чем выше и быстрее подниматься вверх (спускаться вниз), тем заметнее будет перепад. Некоторые люди вполне могут потерять сознание, прокатившись на скоростном лифте.

Адаптация

Врачи практически единогласно сходятся во мнении, что вопрос «какое атмосферное давление считается нормальным» (Москва это или любой населенный пункт планеты - не суть важно) некорректен сам по себе. Наш организм отлично приспосабливается к жизни выше или ниже уровня моря. И если давление не оказывает на человека губительного воздействия, его можно считать нормальным для данной местности. Медики утверждают, что норма атмосферного давления в Москве и других крупных городах находится в диапазоне от 750 до 765 мм рт. столба.

Совершенно другое дело - перепад давления. Если в течение нескольких часов оно поднимается (падает) на 5-6 мм, люди начинают испытывать дискомфорт и болезненные ощущения. Особенно опасно это для сердца. Его биение учащается, а изменение частоты вдохов приводит к смене ритма поставки кислорода в организм. Самые распространенные недомогания в такой ситуации - слабость, т. п.

Метеозависимость

Нормальное атмосферное давление для Москвы может показаться кошмаром приезжему с Севера или с Урала. Ведь в каждом регионе своя норма и, соответственно, свое понимание стабильного состояния организма. И поскольку в жизни мы не концентрируемся на точных показателях давления, синоптики всегда акцентируют внимание на том, какое это давление для заданного региона - повышенное или пониженное.

Ведь не каждый человек может похвастаться тем, что не замечает соответствующих изменений. Тот, кто не может назвать себя счастливчиком в этом вопросе, должен систематизировать свои ощущения во время перепадов давления и найти приемлемые меры борьбы. Зачастую достаточно чашки крепкого кофе или чая, но иногда необходима и более серьезная помощь в виде лекарств.

Давление в мегаполисе

Наиболее метеозависимыми оказываются жители мегаполисов. Именно здесь человек испытывает больше стрессов, проживает жизнь в высоком темпе и испытывает на себе ухудшение экологии. Поэтому знать, какая норма атмосферного давления для Москвы - жизненно необходимо.

Столица РФ расположена на Среднерусской возвышенности, а это значит, что здесь априори зона пониженного давления. Почему? Все очень просто: чем выше над уровнем моря, тем меньше атмосферное давление. К примеру, на берегу Москвы-реки этот показатель составит 168 м. А максимальное значение в городе зафиксировано в Теплом Стане - 255 м над уровнем моря.

Вполне можно предположить, что москвичей ожидает аномально низкое атмосферное давление гораздо реже, чем жителей других регионов, что, конечно, не может их не радовать. И все же, какое атмосферное давление считается нормой в Москве? Метеорологи говорят, что обычно его показатель не превышает 748 мм рт. столба. Это мало что значит, т. к. мы уже знаем, что даже быстрый подъем в лифте может оказать на сердце человека существенное влияние.

С другой стороны, москвичи не ощущают неудобств, если давление колеблется в пределах 745-755 мм рт. ст.

Опасность

А вот с точки зрения медиков не все так оптимистично для жителей мегаполиса. Множество специалистов вполне обоснованно полагают, что, работая на верхних этажах бизнес-центров, люди подвергают себя опасности. Ведь помимо того, что они живут в зоне пониженного давления, они еще и почти треть дня проводят в местах с

Если к этому факту добавить еще нарушения системы вентиляции здания и постоянную работу кондиционеров, то становится очевидным, что сотрудники таких офисов оказываются самыми неработоспособными, сонными и больными.

Итоги

Собственно, стоит запомнить несколько моментов. Во-первых, нет единого идеального значения нормального атмосферного давления. Есть региональные нормы, которые могут существенно различаться по абсолютным показателям. Во-вторых, особенности человеческого организма позволяют легко переживать перепады давления в том случае, если это происходит довольно медленно. В-третьих, чем более здоровый образ жизни мы ведем и чем чаще нам удается соблюдать режим дня (подъем в одно и то же время, длительный ночной сон, соблюдение элементарной диеты и т. п.), тем меньше мы подвержены метеозависимости. А значит, более энергичны и жизнерадостны.

Атмосферный воздух имеет физическую плотность, вследствие чего притягивается к Земле и создает давление. В процессе развития планеты менялся как состав атмосферы, так и ее атмосферное давление. Живые организмы вынуждены были приспосабливаться к существующему давлению воздуха, меняя свои физиологические характеристики. Отклонения от среднего атмосферного давления вызывают изменения в самочувствии человека, при этом степень чувствительности людей к подобным изменениям разная.

Нормальное атмосферное давление

Воздух простирается от поверхности Земли до высот порядка сотен километров, за которыми начинается межпланетное пространство, при этом, чем ближе к Земле, тем более воздух сжат под действием собственного веса, соответственно атмосферное давление выше всего у земной поверхности, снижаясь с повышением высоты.

На уровне моря (от которого принято отсчитывать все высоты), при температуре +15 градусов Цельсия атмосферное давление составляет в среднем 760 миллиметров ртутного столба (мм рт. ст.). Это давление принято считать нормальным (с физической точки зрения), что вовсе не означает, что это давление комфортно для человека при любых условиях.

Атмосферное давление измеряется барометром, градуированным в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), или в иных физических единицах, например, в паскалях (Па). 760 миллиметров ртутного столба соответствуют 101 325 паскалей, но в быту измерение атмосферного давления в паскалях или производных единицах (гектопаскалях) не прижилось.

Ранее атмосферное давление измерялось также в миллибарах, вышедших из употребления и замененных на гектопаскали. Норма атмосферного давления 760 мм рт. ст. соответствует норме атмосферного давления в 1013 мбар.

Давление 760 мм рт. ст. соответствует действию на каждый квадратный сантиметр тела человека силе 1,033 килограмма. Суммарно на всю поверхность тела человека воздух давит с силой порядка 15-20 тонн.

Но человек не чувствует этого давления, поскольку оно уравновешивается растворенными в тканевых жидкостях газами воздуха. Это равновесие нарушается при изменениях атмосферного давления, что человек воспринимает как ухудшение самочувствия.

Для отдельных местностей среднее значение атмосферного давления отличается от 760 мм. рт. ст. Так, если в Москве среднее давление составляет 760 мм рт. ст., то в Санкт-Петербурге всего 748 мм рт. ст.

Ночью атмосферное давление несколько выше дневного, а на полюсах Земли колебания атмосферного давления более выражены, чем в экваториальной зоне, что только подтверждает закономерность, что полярные регионы (Арктика и Антарктика) как среда обитания враждебны человеку.

В физике выводится так называемая барометрическая формула, согласно которой при увеличении высоты на каждый километр атмосферное давление падает на 13%. Реальное распределение давления воздуха следует барометрической формуле не вполне точно, поскольку в зависимости от высоты меняется температура, состав атмосферы, концентрация водяных паров и другие показатели.

Зависит атмосферное давление и от погоды, когда воздушные массы перемещаются из одной местности в другую. На атмосферное давление реагируют также все живое на Земле. Так, рыбаки знают, что норма атмосферного давления для рыбалки пониженная, поскольку при понижении давления хищная рыба предпочитает выйти на охоту.

Влияние на здоровье человека

Метеозависимые люди, а их на планете 4 миллиарда, чутко реагируют на изменения атмосферного давления, а некоторые из них могут достаточно точно предсказывать изменения погоды, руководствуясь своим самочувствием.

Ответить на вопрос, какая норма атмосферного давления наиболее оптимальна для мест пребывания и жизни человека, достаточно затруднительно, поскольку люди адаптируются к жизни в разных климатических условиях. Обычно давление в пределах от 750 до 765 мм рт. ст. не ухудшает самочувствия человека, эти значения атмосферного давления можно считать пределами нормы.

При перепадах атмосферного давления метеозависимые люди могут ощущать:

• головную боль;
• спазмы сосудов с нарушением кровообращения;
• слабость и сонливость с повышенной утомляемостью;
• боли в суставах;
• головокружение;
• чувство онемения в конечностях;
• снижение частоты пульса;
• тошноту и кишечные расстройства;
• одышку;
• понижение остроты зрения.

На изменение давления первым делом реагируют расположенные в полостях организма, суставах и кровеносных сосудах барорецепторы.

При перемене давления у метеочувствительных людей наблюдаются нарушения в работе сердца, тяжесть в груди, боли в суставах, а при проблемах с пищеварением еще и метеоризм и кишечные расстройства. При значительном понижении давления недостаток кислорода в клетках мозга ведет к головным болям.

Также изменения давления могут вести к нарушениям психического состояния - люди ощущают тревогу, раздражение, беспокойно спят либо, вообще, не могут уснуть.

Статистика подтверждает, что при резких изменениях атмосферного давления увеличивается количество правонарушений, аварий на транспорте и производстве. Прослеживается влияние атмосферного давления на артериальное. У гипертоников повышенное атмосферное давление может вызвать гипертонический криз с головной болью и тошнотой, при том, что в этот момент устанавливается ясная солнечная погода.

На понижение атмосферного давления, напротив, острее реагируют гипотоники. Пониженная концентрация кислорода в атмосфере вызывает у них нарушение кровообращения, мигрень, одышку, тахикардию и слабость.

Метеочувствительность может явиться следствием нездорового образа жизни. Привести к метеочувствительности или усугубить степень ее проявления могут следующие факторы:

• низкая физическая активность;
• неправильное питание с сопутствующим избыточным весом;
• стрессы и постоянное нервное напряжение;
• плохое состояние внешней среды.

Устранение этих факторов снижает степень метеочувствительности. Метеозависимым людям следует:

• включить в рацион продукты с высоким содержанием витамина B6, магния и калия (овощи и фрукты, мед, молочнокислые продукты);
• ограничить употребление мяса, соленой и жареной пищи, сладостей и пряностей;
• отказаться от курения и употребления алкоголя;
• увеличить физическую активность, совершать пешеходные прогулки на свежем воздухе;
• упорядочить сон, спать не менее 7-8 часов.

Воздух, окружающий Землю, имеет массу, и несмотря на то, что масса атмосферы примерно в миллион раз меньше массы Земли (общая масса атмосферы равна 5,2*10 21 г, а 1 м 3 воздуха у земной поверхности весит 1,033 кг), эта масса воздуха оказывает давление на все объекты, находящиеся на земной поверхности. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность, называется атмосферным давлением.

На каждого из нас давит столб воздуха в 15 т. Такое давление способно раздавить все живое. Почему же мы его не ощущаем? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному.

Таким образом, внутреннее и внешнее давление уравновешиваются.

Барометр

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Для его определения пользуются специальным прибором — барометром (от греч. baros — тяжесть, вес и metreo — измеряю). Существуют ртутные и безжидкостные барометры.

Безжидкостные барометры получили название барометры-анероиды (от греч. а — отрицательная частица, nerys — вода, т. е. действующий без помощи жидкости) (рис. 1).

Рис. 1. Барометр-анероид: 1 — металлическая коробочка; 2 — пружина; 3 — передаточный механизм; 4 — стрелка-указатель; 5 — шкала

Нормальное атмосферное давление

За нормальное атмосферное давление условно принято давление воздуха на уровне моря на широте 45° и при температуре 0 °С. В этом случае атмосфера давит на каждый 1 см 2 земной поверхности с силой 1,033 кг, а масса этого воздуха уравновешивается ртутным столбиком высотой 760 мм.

Опыт Торричелли

Величина 760 мм была впервые получена в 1644 г. Эванджелистом Торричелли (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703) — учениками гениального итальянского ученого Галилео Галилея.

Э. Торричелли запаял с одного конца длинную стеклянную трубку с делениями, наполнил ртутью и опустил в чашку с ртутью (так был изобретен первый ртутный барометр, который получил название трубки Торричелли). Уровень ртути в трубке понизился, так как часть ртути вылилась в чашку и установилась на уровне 760 миллиметров. Над столбиком ртути образовалась пустота, которая получила название Торричеллиевой пустоты (рис. 2).

Э. Торричелли полагал, что давление атмосферы на поверхность ртути в чашке уравновешивается весом столба ртути в трубке. Высота этого столба над уровнем моря — 760 мм рт. ст.

Рис. 2. Опыт Торричелли

1 Па = 10 -5 бар; 1 бар = 0,98 атм.

Повышенное и пониженное атмосферное давление

Давление воздуха на нашей планете может изменяться в широких пределах. Если давление воздуха больше 760 мм рт. ст., то оно считается повышенным, меньше — пониженным.

Так как с подъемом вверх воздух становится все более разреженным, атмосферное давление понижается (в тропосфере в среднем 1 мм на каждые 10,5 м подъема). Поэтому для территорий, расположенных на разной высоте над уровнем моря, средним будет свое значение атмосферного давления. Например, Москва лежит на высоте 120 м над уровнем моря, поэтому среднее атмосферное давление для нее — 748 мм рт. ст.

Атмосферное давление в течение суток дважды повышается (утром и вечером) и дважды понижается (после полудня и после полуночи). Эти изменения связаны с изменением и перемещением воздуха. В течение года на материках максимальное давление наблюдается зимой, когда воздух переохлажден и уплотнен, а минимальное — летом.

Распределение атмосферного давления по земной поверхности носит ярко выраженный зональный характер. Это обусловлено неравномерным нагреванием земной поверхности, а следовательно, и изменением давления.

На земном шаре выделяются три пояса с преобладанием низкого атмосферного давления (минимумы) и четыре пояса с преобладанием высокого (максимумы).

В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается вверх. В результате у земной поверхности близ экватора устанавливается низкое атмосферное давление.

У полюсов под воздействием низкой температуры воздух становится более тяжелым и опускается. Поэтому у полюсов атмосферное давление, повышенное по сравнению с широтами на 60-65°.

В высоких слоях атмосферы, наоборот, над жаркими областями давление высокое (хотя и ниже, чем у поверхности Земли), а над холодными — низкое.

Общая схема распределения атмосферного давления такова (рис. 3): вдоль экватора расположен пояс низкого давления; на 30-40° широты обоих полушарий — пояса высокого давления; 60-70° широты — зоны низкого давления; в приполярных районах — области высокого давления.

В результате того, что в умеренных широтах Северного полушария зимой атмосферное давление над материками сильно повышается, пояс низкого давления прерывается. Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, наоборот, образуются зимние максимумы: Азиатский и Северо-Американский.

Рис. 3. Общая схема распределения атмосферного давления

Летом в умеренных широтах Северного полушария пояс пониженного атмосферного давления восстанавливается. Огромная область пониженного атмосферного давления с центром в тропических широтах — Азиатский минимум — формируется над Азией.

В тропических широтах материки всегда нагреты сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Таким образом, над океанами в течение всего года существуют максимумы: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский.

Линии, которые на климатической карте соединяют пункты с одинаковым атмосферным давлением, называются изобарами (от греч. isos — равный и baros — тяжесть, вес).

Чем ближе изобары друг к другу, тем быстрее изменяется атмосферное давлении на расстоянии. Величина изменения атмосферного давления на единицу расстояния (100 км) называется барическим градиентом .

На образование поясов атмосферного давления у земной поверхности влияют неравномерное распределение солнечного тепла и вращение Земли. В зависимости от времени года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному. Это обусловливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления: летом — к северу, зимой — к югу.

За нормальное атмосферное давление принято брать давление воздуха на уровне моря на широте 45 градусов при температуре в 0оС. В этих идеальных условиях столб воздуха давит на каждый площади с такой же силой, как столб ртути высотой 760 мм. Данная цифра и является показателем нормального атмосферного давления.

Атмосферное давление зависит от высоты местности над уровнем моря. На возвышенности показатели могут отличаться от идеальных, но при этом они тоже будут считаться нормой.

Нормы атмосферного давления в разных регионах

С повышением высоты атмосферное давление понижается. Так, на высоте пять километров показатели давления будут примерно в два раза меньше, чем внизу.

Из-за расположения Москвы на возвышенности, нормой давления здесь считаются показатели 747-748 мм столба. В Санкт-Петербурге нормальное давление – 753-755 мм ртутного столба. Такая разница объясняется тем, что город на Неве расположен ниже по сравнению с Москвой. В некоторых районах Петербурга можно встретить норму давления в идеальные 760 мм ртутного столба. Для Владивостока нормальным давлением является 761 мм ртутного столба. А в горах Тибета – 413 мм ртутного столба.

Воздействие атмосферного давления на людей

Человек ко всему привыкает. Даже если показатели нормального давления низкие по сравнению с идеальными 760 мм ртутного столба, но являются нормой для данной местности, людям будет .

На самочувствие человека влияет резкое колебание атмосферного давления, т.е. понижение или повышение давления хотя бы на 1 мм ртутного столба в течение трех часов

При понижении давления возникает нехватка кислорода в крови человека, развивается гипоксия клеток организма, учащается сердцебиение. Появляются головные боли. Наблюдаются затруднения со стороны дыхательной системы. Из-за плохого кровоснабжения человека могут беспокоить боли в суставах, онемение пальцев.

Повышение давления ведет к переизбытку кислорода в крови и тканях организма. Повышается тонус сосудов, что ведет к их спазмам. Вследствие чего нарушается кровообращение организма. Могут возникать нарушения зрения в виде появления «мушек» перед глазами, головокружения, тошнота. Резкое повышение давления до больших величин может привести к разрыву ушной барабанной перепонки.