Атмосферний тиск та його вплив на погоду

Важливою характеристикою атмосфери Землі є її атмосферний тиск, який визначає вітри та погодні умови на земній кулі. Гравітація притягує атмосферу планети так, як утримує нас прив'язаними до її поверхні. Ця гравітаційна сила змушує атмосферу зіштовхуватися з усім, що її оточує, а тиск зростає і знижується в міру обертання Землі.

Що таке атмосферний тиск?

За визначенням, атмосферний чи атмосферний тиск — це сила на одиницю площі, що діє поверхню Землі під впливом ваги повітря над поверхнею. Сила, створювана повітряною масою, створюється складовими її молекулами, а також їх розміром, рухом і кількістю, що є в повітрі. Ці фактори важливі, оскільки визначають температуру та щільність повітря та, таким чином, його тиск.

Кількість молекул повітря над поверхнею визначає атмосферний тиск. У міру збільшення числа молекул вони чинять більший тиск на поверхню, і загальний атмосферний тиск збільшується. Навпаки, якщо кількість молекул зменшується, тиск повітря також зменшується.

Як ви це вимірюєте?

Атмосферний тиск вимірюють ртутними або анероїдними барометрами. Ртутні барометри вимірюють висоту ртутного стовпа у вертикальній скляній трубці. При зміні атмосферного тиску змінюється і висота ртутного стовпа, як і термометра. Метеорологи вимірюють атмосферний тиск у одиницях, які називаються атмосферами (атм). Одна атмосфера дорівнює 1013 мілібар (МБ) на рівні моря, що відповідає 760 міліметрів ртуті при вимірюванні ртутним барометром.

Барометр-анероїд використовує спіральну трубку, з якої видаляється більша частина повітря. Потім котушка згинається всередину, коли тиск підвищується, і згинається, коли тиск падає. Барометри-анероїди використовують самі одиниці виміру і дають самі показання, як і ртутні барометри, але вони містять жодного елемента.

Однак атмосферний тиск нерівномірний по всій планеті. Нормальний діапазон тиску повітря Землі становить від 970 МБ до 1050 МБ.   Ці відмінності є результатом систем низького та високого тиску повітря, які викликані нерівномірним нагріванням по поверхні Землі та силою градієнта тиску.

Найбільший атмосферний тиск за історію спостережень становило 1083,8 МБ (з поправкою до рівня моря), виміряне в Агаті, Сибір, 31 грудня 1968 року.   Найнижчий із коли-небудь виміряних тисків становив 870 МБ, зафіксований під час удару тайфуну «Наконечник» по західній частині Тихого океану 12 жовтня. , 1979.  

Системи низького тиску

Система низького тиску, також звана западиною, являє собою область, де атмосферний тиск нижче, ніж в області, що її оточує. Мінімуми зазвичай пов'язані з сильним вітром, теплим повітрям та атмосферним підйомом. У цих умовах мінімуми зазвичай спричиняють хмари, опади та інші турбулентні погодні явища, такі як тропічні шторми та циклони.

Області, схильні до низького тиску, не мають екстремальних денних (денних і нічних) або екстремальних сезонних температур, тому що хмари, присутні над такими областями, відображають сонячне випромінювання, що надходить, назад в атмосферу.В результаті вони не можуть так сильно зігрівати вдень (або влітку), а вночі діють як ковдра, затримуючи тепло внизу.

Системи високого тиску

Система високого тиску, іноді звана антициклоном, є область, де атмосферний тиск вище, ніж у навколишньому середовищі. Ці системи рухаються за годинниковою стрілкою в північній півкулі і проти годинникової стрілки в південній півкулі через ефект Коріоліса.

Області високого тиску зазвичай викликані явищем, що називається осіданням, що означає, що в міру того, як повітря в горах охолоджується, воно стає більш щільним і рухається до землі. Тиск тут збільшується, тому що більше повітря заповнює простір, що залишився від нижнього. Осідання також випаровує більшу частину водяної пари з атмосфери, тому системи високого тиску зазвичай асоціюються з ясним небом та безвітряною погодою.

На відміну від районів з низьким тиском, відсутність хмар означає, що в районах, схильних до високого тиску, спостерігаються екстремальні денні та сезонні температури, оскільки немає хмар, які блокували б надходить сонячне випромінювання або затримували довгохвильове випромінювання, що йде, вночі.

Атмосферні регіони

На земній кулі є кілька регіонів, де атмосферний тиск напрочуд стабільний. Це може призвести до надзвичайно передбачуваних погодних умов у таких регіонах, як тропіки чи полюси.

• Екваторіальна западина низького тиску: ця область знаходиться в екваторіальній ділянці Землі (від 0 до 10 градусів північної та південної широти) і складається з теплого, легкого, висхідного та східного повітря.  Оскільки повітря, що сходить, вологе і повне надлишкової енергії, воно розширюється і охолоджується в міру підйому, створюючи хмари і зливи, які видно по всій території. Цей жолоб зони низького тиску також утворює міжтропічну зону конвергенції (ITCZ) та пасати.
• Субтропічні осередки високого тиску: розташовані на 30 градусах північної/південної широти,   це зона гарячого сухого повітря, яка утворюється в міру того, як тепле повітря, що опускається з тропіків, стає гарячішим. Оскільки гаряче повітря може містити більше водяної пари, воно відносно сухе. Сильні дощі вздовж екватора також видаляють більшу частину зайвої вологи. Панівні вітри субтропічного максимуму називаються західними.
• Субполярні осередки низького тиску: ця область знаходиться на 60 градусах північної/південної широти і відрізняється прохолодною вологою погодою.   Субполярний мінімум викликаний зустріччю холодних повітряних мас із більш високих широт і тепліших повітряних мас із нижчих широт. У північній півкулі їхня зустріч утворює полярний фронт, який викликає циклонічні шторми низького тиску, відповідальні за опади на північному заході Тихого океану і здебільшого Європи. У південній півкулі вздовж цих фронтів розвиваються сильні шторми, що викликають сильні вітри та снігопади в Антарктиді.
• Полярні осередки високого тиску: вони розташовані на 90 градусів з півночі на південь і дуже холодні та сухі . Однак вони слабкі, тому що на полюсах є мало енергії, щоб зробити системи сильними. Однак антарктичний максимум сильніший, тому що він може формуватися над холодною сушею, а не над теплішим морем.

Вивчаючи ці максимуми та мінімуми, вчені можуть краще зрозуміти моделі циркуляції Землі та передбачати погоду для використання у повсякденному житті, навігації, судноплавстві та інших важливих видах діяльності, що робить атмосферний тиск важливим компонентом метеорології та інших наук про атмосферу.

Додаткові посилання

• «Атмосферний тиск». Національне географічне товариство ,
• «Погодні системи та закономірності». Погодні системи та закономірності | Національне управління океанічних та атмосферних досліджень ,

1. Підвірний, Михайло. «Частина 3: Атмосфера». Розуміння фізичної географії . Келоуна, Британська Колумбія: Видавництво «Наша планета Земля», 2019 року.
2. Підвірний, Михайло. «Глава 7: Атмосферний тиск та вітер». Розуміння фізичної географії . Келоуна, Британська Колумбія: Видавництво «Наша планета Земля», 2019 року.
3. Мейсон, Джозеф А. та Харм де Блей. «Фізична географія: глобальне довкілля». 5-те вид. Оксфорд, Великобританія: Видавництво Оксфордського університету, 2016 року.

Поради кардіолога, як не можна лікувати високий тиск і як пережити погодні коливання

В інтерв'ю «ТСН» кардіолог Ганна Солощенко розповіла, чому тиск людини дуже залежить від атмосферної та чому наш організм часто реагує на зміну погоди.

Справжнім випробуванням для багатьох стає саме осінньо-зимовий період, адже судини дуже залежать від погодних умов (а відповідно – і тиск). Тому кожна людина повинна знати, що робити, коли міняється погода, щоб не допускати різких стрибків тиску.

Наш організм насправді дуже розумний і має сильні адаптивні можливості – він сам підлаштовується під зміни атмосферного тиску.Але ми маємо йому допомогти, щоб не було проблем.

«Під час погіршення погоди артеріальний тиск знижується, щоб наші судини не порвали на частини. Якщо прийшов фронт із підвищеним тиском, наше підвищується. У здорових людей, без серцево-судинних захворювань такі коливання проходять непомітно. А пацієнти із серцево-судинними захворюваннями такі стрибки переносять тяжко», – пояснює кардіолог. Анна Солощенко.

Як реагують на зміну погоди гіпертоніки та гіпотоніки?

1. Гіпертонія (підвищений артеріальний тиск) - Це серйозна патологія, яку не можна залишати без уваги. Такі люди дуже чутливі до будь-яких погодних коливань. Як тільки відбуваються перепади температури, у гіпертоніків підвищується тиск (часто до гіпертонічного кризу, коли потрібна термінова лікарська допомога). Причому гіпертонічний криз у кожної людини настає індивідуально, тобто певних цифр артеріального тиску для неї немає – залежить від конкретного випадку.
2. Гіпотонія (знижений артеріальний тиск) - Не патологічний стан, при якому тиск, навпаки, знижений. Гіпотонія не становить небезпеки здоров'ю, але завдає людині масу неприємних відчуттів. Знижений тиск не лікується препаратами, тут потрібен комплексний підхід до зміни способу життя. Якщо в людини знижений тиск, він знижується ще більше, коли знижується атмосферний тиск, самопочуття погіршується.

І гіпертонікам, і гіпотонікам потрібно регулярно вимірювати тиск, особливо якщо спостерігається погане самопочуття зміну погоди.

При проблемах потрібно обов'язково відвідати кардіолога, вести щоденник тиску і пульсу (так можна зрозуміти, у людини постійні проблеми з тиском або коли змінюється погода).

Як не потрібно лікувати гіпертонію?

Найважливіше для гіпертоніка – щоденний профілактичний прийом препаратів, які знижують тиск. Тоді в «небезпечні» дні в крові буде необхідна концентрація діючої речовини, що не дасть організму відчути кризу.

Симптоматичний прийом ліків від тиску неприпустимий (наприклад, коли на погоду розболілася голова, з'явилася нудота або загальна слабкість). Таблетки від тиску як екстрена допомога не допоможуть - доведеться пити високі дози сильнодіючих засобів.

Якщо у гіпертоніка трапився гіпертонічний криз, потрібно прийняти під язик будь-який препарат, який швидко знизить тиск («Анапрілін», «Каптопрес»).

Як довго вести щоденник тиску?

Кардіолог каже, що щоденник тиску потрібно вести приблизно 7-10 днів. У теплий період тиск у гіпертоніків підвищується за 5-7 днів до різкого похолодання. У таблеток, прописаних лікарем від тиску, накопичувальний ефект – щоб речовина почала повноцінно працювати, потрібен місяць прийому таблеток. Лише тоді будь-які перепади температури та погодні примхи не впливатимуть на тиск людини з гіпертонією.

Чому хтось мерзне, а хтось – ні?

Ця проблема – родом із дитинства. Батьки часто надто тепло одягають дитину, орієнтуючись на власні температурні відчуття (а малюк не може сказати, жарко йому чи холодно). Мами намагаються укутати своє чадо тепліше для перестрахування. Якщо ви так робите, ваша дитина в майбутньому буде мерзнути. Тому якщо холодно вам, це зовсім не означає, що дитині потрібна зайва кофта.Дайте правильно сформуватися терморегуляції малюка – тоді у нього буде міцний імунітет, він не боятиметься протягів та кондиціонерів у майбутньому.

Люди з гіпертонією погано переносять спеку, але це лікується не таблетками, а правильним способом життя (здоровим харчуванням, гартуванням, фізичною активністю).

Як харчуватися при перепадах тиску та чим зігрітися у холод

Судини гірше пристосовуються до навантажень, якщо основа харчування людини – швидкі вуглеводи (фастфуд, випічка), велика кількість смаженого та м'ясного. У раціоні обов'язково має бути рослинна їжа (овочі та фрукти), риба та кисломолочні продукти.

У людей старше 25-35 років має бути правильне співвідношення рослинної їжі та продуктів тваринного походження: 1:3, тобто 100 г м'яса та 300 г салату.

Щоб холодної погоди не мерзнути, одного чаю недостатньо. Так, гарячий напій розширить судини і ненадовго це допоможе зігрітися, але не на морозі на вулиці, а вже вдома, після прогулянки. Якщо ж вам потрібно зігрітися на свіжому повітрі, ідеальний спосіб - це рух: м'язи, що працюють, виділяють тепло.

Тож зважте на всі рекомендації лікаря, щоб вже зараз підготуватися до перепадів температури!