Ciśnienie atmosferyczne jest wskaźnikiem tego, ile kawy dziś wypijesz. A mówiąc poważniej, zmiany tego ciśnienia mogą znacząco wpłynąć na nasz nastrój. Dla nas, nurków, jest to również istotna część planowania nurkowania. Dziś dowiesz się wszystkiego, co musisz wiedzieć o ciśnieniu atmosferycznym w prostych słowach.
Spałeś trochę na lekcjach fizyki w szkole i nie do końca pamiętasz o co chodziło z tym ciśnieniem? Nie martw się, ja też nie byłem najlepszym uczniem w klasie. Ale teraz, jako instruktor nurkowania, mogę wyjaśnić moim uczniom, o co w tym wszystkim chodzi. Po przeczytaniu tego tekstu ty również będziesz wiedział wszystko o ciśnieniu atmosferycznym. Zaczynamy?
Spis treści
Czym jest ciśnienie atmosferyczne?
Zacznijmy od podstaw, czyli od tego, czym dokładnie jest ciśnienie atmosferyczne. Gdy czytasz ten tekst, twoje płuca nieustannie wypełniają się powietrzem, ponieważ potrzebujemy go do życia. Powietrze to, choć na pierwszy rzut oka niewidoczne, składa się z różnych cząsteczek. Wszystkie one mają swoją wagę. Tak więc powietrze “waży”. A kiedy naciska na jakąkolwiek powierzchnię swoim ciężarem, nazywamy to ciśnieniem atmosferycznym.
Innymi słowy, ciśnienie to odnosi się do siły wywieranej przez ziemską atmosferę na daną powierzchnię. Jest to ciężar powietrza nad tą powierzchnią, spowodowany przyciąganiem grawitacyjnym Ziemi do cząsteczek powietrza. Proste, prawda?
Jak mierzymy ciśnienie atmosferyczne?
Aby mówić o wpływie ciśnienia na nasze życie, musimy najpierw jakoś je zmierzyć. Na szczęście to mamy już od dawna rozwiązane, ponieważ pierwsze urządzenie do pomiaru ciśnienia zostało zbudowane przez Torricellego w 1643 roku. Ciśnienie atmosferyczne jest powszechnie mierzone za pomocą urządzenia zwanego barometrem. Istnieją różne rodzaje barometrów, ale dwa najczęściej używane to barometr rtęciowy i barometr aneroidowy.
Barometr rtęciowy
Ten typ barometru składa się z długiej szklanej rurki, która jest zamknięta na jednym końcu i wypełniona rtęcią. Otwarty koniec rurki jest zanurzony w pojemniku z rtęcią. Ciśnienie atmosferyczne wywiera nacisk na rtęć w pojemniku, powodując jej unoszenie się w górę rurki. Wysokość słupa rtęci jest miarą ciśnienia. Standardowe ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza może utrzymać słup rtęci o wysokości około 760 milimetrów (mm), co jest znane jako jedna standardowa atmosfera (atm).
Barometr aneroidowy
W przeciwieństwie do barometru rtęciowego, barometr aneroidowy nie wykorzystuje cieczy. Zamiast tego wykorzystuje małe, elastyczne metalowe pudełko zwane celą aneroidową. Ogniwo to jest wrażliwe na zmiany ciśnienia atmosferycznego. Wraz ze zmianą ciśnienia ogniwo rozszerza się lub kurczy, co przekłada się na odpowiedni ruch igły na tarczy. Tarcza jest skalibrowana, aby zapewnić odczyt ciśnienia.
Barometr cyfrowy
Obecnie dostępne są również nowoczesne barometry cyfrowe, które wykorzystują czujniki elektroniczne do pomiaru ciśnienia atmosferycznego. Ich zaletą jest to, że zapewniają dokładne i natychmiastowe odczyty ciśnienia atmosferycznego.
Skala pomiaru ciśnienia atmosferycznego
Ok, więc wiemy już, za pomocą czego możemy mierzyć ciśnienie atmosferyczne, a teraz musimy przyjąć jakąś wspólną skalę pomiarową. Tutaj niestety, jak zawsze, powstało kilka skal pomiarowych i zrozumiałe jest, że mogą one powodować zamieszanie. Zobaczmy więc, w czym mierzymy to ciśnienie:
- Pascal (Pa): Pascal jest jednostką ciśnienia w układzie SI. Jeden paskal jest równy jednemu niutonowi na metr kwadratowy (N/m²). Ciśnienie atmosferyczne jest zwykle mierzone w kilopaskalach (kPa) lub hektopaskalach (hPa), gdzie 1 kPa = 1000 Pa, a 1 hPa = 100 Pa.
- Bar: Bar to jednostka ciśnienia wywodząca się z systemu cgs (centymetr-gram-sekunda). Jeden bar jest równy 100 000 paskali. Ciśnienie atmosferyczne jest często podawane w milibarach (mb), gdzie 1 mb = 1 hPa.
- Milimetry słupa rtęci (mmHg): Skala ta jest powszechnie stosowana w meteorologii i lotnictwie. Reprezentuje wysokość słupa rtęci, jaką może utrzymać ciśnienie atmosferyczne. Standardowe ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi około 760 mmHg.
- Cale słupa rtęci (inHg): Ta skala jest podobna do mmHg, ale wykorzystuje cale jako jednostkę miary. Jeden cal rtęci odpowiada około 25,4 mmHg. Standardowe ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi około 29,92 inHg.
- Atmosfera (atm): Atmosfera to jednostka ciśnienia reprezentująca średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza. Jedna atmosfera jest w przybliżeniu równa 101 325 paskali, 1013,25 milibarów, 760 mmHg lub 29,92 inHg.
Pomiar ciśnienia w nurkowaniu
Jak widać, mamy kilka różnych skal pomiarowych, co może powodować pewne zamieszanie. Każda skala ma nieco inny cel, ale jeśli chodzi o pomiar ciśnienia w nurkowaniu, najczęściej używamy BAR lub ATM (atmosfera). Skale te są używane do określania ciśnienia powietrza oraz wody.
Różnice w ciśnieniu atmosferycznym
Ciśnienie atmosferyczne zmienia się wraz z wysokością. Im wyżej, tym niższe ciśnienie. I odwrotnie, im bliżej poziomu morza, tym wyższe ciśnienie. Z pewnością wiesz, że wspinacze w wysokich górach mają butle z tlenem, aby móc w miarę normalnie oddychać. Wynika to z niskiego ciśnienia na dużych wysokościach. Prowadzi to do mniejszej gęstości powietrza, a tym samym mniejszej ilości tlenu na litr powietrza. Tak więc z każdym oddechem pobierasz mniej tlenu, którego potrzebujesz do życia.
Ale wysokość nie jest jedyną rzeczą wpływającą na zmianę ciśnienia atmosferycznego. Może się ono również zmieniać ze względu na czynniki takie jak warunki pogodowe, lokalizacja i wahania czasu. Na ciśnienie atmosferyczne duży wpływ mają również wyjątkowe zjawiska pogodowe, takie jak fronty burzowe lub huragany. Ogólnie rzecz biorąc, ciśnienie wykazuje wahania spowodowane wieloma czynnikami i może wpływać między innymi na nastrój.
Ciśnienie atmosferyczne a nastrój
Sugeruje się, że ciśnienie atmosferyczne może potencjalnie wpływać na nastrój. Niektóre osoby mogą doświadczać zmian nastroju lub efektów fizjologicznych w odpowiedzi na zmiany ciśnienia, chociaż dowody naukowe są ograniczone i niejednoznaczne.
Uważa się, że zmiany ciśnienia atmosferycznego, zwłaszcza nagłe lub znaczące, mogą wpływać na równowagę niektórych substancji chemicznych i neuroprzekaźników w mózgu, potencjalnie prowadząc do zmian nastroju. Niektórzy ludzie twierdzą, że doświadczają objawów takich jak bóle głowy, zmęczenie, drażliwość lub zmiany we wzorcach snu w okresach wahań ciśnienia, takich jak przed zmianą pogody. To jest coś w rodzaju jetlagu po długiej podróży.
Należy jednak pamiętać, że związek między ciśnieniem atmosferycznym a nastrojem jest bardzo indywidualny i nie jest powszechny. Wiele czynników, w tym osobista wrażliwość, istniejące wcześniej warunki zdrowotne i czynniki psychologiczne, może również wpływać na nastrój. Jeśli odczuwasz taki efekt związany ze zmianą ciśnienia atmosferycznego, po prostu napij się dobrej kawy 🙂
Zmiany ciśnienia a nurkowanie
O ile wpływ zmiany ciśnienia na samopoczucie może być bardzo indywidualny, o tyle wpływ gwałtownej zmiany ciśnienia na nurków jest już poważnym aspektem. Większość problemów lub wypadków nurkowych jest właśnie związana ze zmianą ciśnienia. Oczywiście ciśnienie wody to temat na inny tekst, ale muszę tutaj zwrócić uwagę na coś bardzo ważnego. Podczas nurkowania nasze ciało jest narażone na zwiększone ciśnienie. I jest to znacząca różnica, która w zależności od głębokości sięga kilkukrotności ciśnienia na powierzchni.
To z kolei prowadzi do absorpcji azotu, który jest częścią powietrza, którym oddychamy. Ponieważ nasz organizm nie ma zdolności do przetwarzania tego azotu, zostanie on zgromadzony w naszych tkankach, ale po nurkowaniu zostanie z czasem usunięty. Do tego potrzebne jest jednak ciśnienie atmosferyczne, które mamy na poziomie morza, czyli 1 atmosfera. Jeśli zmniejszymy to ciśnienie, nagromadzony azot również zostanie uwolniony, ale zbyt szybko. Może to prowadzić do powstawania pęcherzyków azotu, co z kolei może prowadzić do poważnych konsekwencji zdrowotnych. Wynika z tego bardzo prosta zasada, że po nurkowaniu złym pomysłem jest chodzenie po górach lub latanie samolotem.
Ciśnienie atmosferyczne – podsumowanie
Mam nadzieję, że jeśli miałeś jakiekolwiek wątpliwości co do tego, czym dokładnie jest ciśnienie atmosferyczne, to teraz już ich nie masz. Jak widać, jesteśmy nieustannie poddawani różnym siłom i zmianom, na które nie mamy wpływu. Pamiętaj, że nurkowanie bez podstawowej znajomości tych zależności będzie co najmniej niebezpieczne, a na pewno niezbyt mądre. Jeśli chcesz poznać podwodny świat, zapisz się na kurs nurkowania w najbliższym centrum nurkowym i dowiedz się tego, co każdy nurek wiedzieć powinien. Tak, by nie tylko wyglądać, ale i mówić jak nurek.
