Atmosférický tlak je jednou z nejdůležitějších klimatických charakteristik, které ovlivňují povětrnostní podmínky a lidi. Přispívá k tvorbě cyklónů a anticyklón, vyvolává rozvoj kardiovaskulárních onemocnění u lidí. Důkazy o tom, že vzduch má váhu, pocházejí ze 17. století a od té doby je proces studia jeho vibrací jedním z ústředních pro předpovědi počasí.
Jaká je atmosféra
Slovo „atmosféra“je řeckého původu, doslovně se překládá jako „pára“a „koule“. Jedná se o plynný obal kolem planety, který s ní rotuje a tvoří jediné celé vesmírné těleso. Vybíhá ze zemské kůry, proniká do hydrosféry a končí exosférou, která postupně proudí do meziplanetárního prostoru.
Atmosféra planety je jejím nejdůležitějším prvkem, který poskytuje možnost života na Zemi. Obsahuje kyslík nezbytný pro člověka, závisí na něm ukazatele počasí. Hranice atmosféry jsou velmi libovolné. Obecně se uznává, že začínají ve vzdálenosti asi 1000 kilometrů od povrchu Země apak ve vzdálenosti dalších 300 kilometrů plynule přecházejí do meziplanetárního prostoru. Podle teorií, kterých se NASA drží, tento plynný obal končí ve výšce asi 100 kilometrů.
Vznikl v důsledku sopečných erupcí a odpařování látek ve vesmírných tělesech, které dopadly na planetu. Dnes se zemská atmosféra skládá z dusíku, kyslíku, argonu a dalších plynů.
Historie objevu atmosférického tlaku
Až do 17. století lidstvo nepřemýšlelo o tom, zda má vzduch hmotnost. Neexistovala také žádná představa o tom, co je atmosférický tlak. Když se však vévoda z Toskánska rozhodl vybavit slavné florentské zahrady fontánami, jeho projekt selhal. Výška vodního sloupce nepřesahovala 10 metrů, což odporovalo všem tehdejším představám o přírodních zákonech. Zde začíná příběh objevu atmosférického tlaku.
Galileův student, italský fyzik a matematik Evangelista Torricelli, se pustil do studia tohoto jevu. Pomocí experimentů na těžším prvku, rtuti, se mu o pár let později podařilo prokázat přítomnost hmotnosti ve vzduchu. Nejprve vytvořil vakuum v laboratoři a vyvinul první barometr. Torricelli si představil skleněnou trubici naplněnou rtutí, ve které vlivem tlaku zůstalo takové množství látky, které by vyrovnalo tlak atmosféry. Pro rtuť byla výška sloupce 760 mm. Pro vodu - 10,3 metru je to přesně onovýška, do které se tyčily fontány ve florentských zahradách. Byl to on, kdo pro lidstvo objevil, co je to atmosférický tlak a jak ovlivňuje lidský život. Bezvzduchový prostor v tubusu byl po něm pojmenován „Torricellian void“.
Proč a jak vzniká atmosférický tlak
Jedním z klíčových nástrojů meteorologie je studium pohybu a pohybu vzdušných mas. Díky tomu můžete získat představu o výsledku, který vytváří atmosférický tlak. Poté, co bylo prokázáno, že vzduch má váhu, vyšlo najevo, že jako každé jiné těleso na planetě je ovlivňováno gravitační silou. To způsobuje tlak, když je atmosféra pod vlivem gravitace. Atmosférický tlak může kolísat kvůli rozdílům v hmotnosti vzduchu v různých oblastech.
Tam, kde je více vzduchu, je vyšší. Ve vzácném prostoru je pozorován pokles atmosférického tlaku. Příčina změny hmoty vzduchu spočívá v její teplotě. Ohřívá se nikoli paprsky Slunce, ale povrchem Země. Když se vzduch zahřeje, stává se lehčím a stoupá vzhůru, zatímco ochlazené vzduchové hmoty klesají dolů a vytvářejí neustálý nepřetržitý pohyb vzduchových hmot. Každý z těchto proudů má jiný atmosférický tlak, což vyvolává výskyt větrů na povrchu naší planety.
Dopad na počasí
Atmosférický tlak je jedním z klíčových pojmů v meteorologii. Počasí na Zemi je utvářenodopad cyklón a anticyklón, které vznikají pod vlivem tlakových spádů v plynném obalu planety. Anticyklóny se vyznačují vysokou rychlostí (až 800 mm Hg a více) a nízkou rychlostí, zatímco cyklóny jsou oblasti s nižšími rychlostmi a vysokou rychlostí. Tornáda, hurikány, tornáda vznikají také v důsledku náhlých změn atmosférického tlaku - uvnitř tornáda rychle klesá a dosahuje 560 mmHg.
Pohyb vzduchu způsobuje změny povětrnostních podmínek. Větry, které vznikají mezi oblastmi s různou tlakovou výší, předbíhají cyklóny a anticyklóny, v důsledku čehož vzniká atmosférický tlak, který tvoří určité povětrnostní podmínky. Tyto pohyby jsou zřídka systematické a velmi obtížně předvídatelné. V oblastech, kde se střetává vysoký a nízký atmosférický tlak, se klimatické podmínky mění.
Standardní ukazatele
Průměr za ideálních podmínek je 760 mmHg. Tlaková výše se mění s nadmořskou výškou: v nížinách nebo oblastech pod hladinou moře bude tlak vyšší, ve výšce, kde je vzduch řidší, naopak jeho ukazatele s každým kilometrem klesají o 1 mmHg.
Snížený atmosférický tlak
S rostoucí nadmořskou výškou klesá v důsledku vzdálenosti od povrchu Země. V prvním případě se tento proces vysvětluje snížením vlivu gravitačních sil.
Zahříváním ze Země se plyny, které tvoří vzduch, roztahují, jejich hmota se stává lehčí a stoupají do vyšších vrstev atmosféry. K pohybu dochází, dokud sousední vzduchové hmoty nejsou méně husté, pak se vzduch šíří do stran a tlak se vyrovnává.
Tradiční oblasti s nižším atmosférickým tlakem jsou tropy. V rovníkových územích je vždy pozorován nízký tlak. Zóny se zvýšeným a sníženým indexem jsou však na Zemi rozmístěny nerovnoměrně: ve stejné zeměpisné šířce mohou existovat oblasti s různými úrovněmi.
Vysoký atmosférický tlak
Nejvyšší úroveň na Zemi je pozorována na jižním a severním pólu. Je to proto, že vzduch nad studeným povrchem se ochlazuje a zhušťuje, jeho hmotnost roste, proto je k povrchu silněji přitahován gravitací. Klesá a prostor nad ním je vyplněn teplejšími vzduchovými hmotami, v důsledku čehož se vytváří atmosférický tlak se zvýšenou hladinou.
Vliv na člověka
Normální ukazatele, charakteristické pro oblast bydliště člověka, by neměly mít žádný vliv na jeho pohodu. Atmosférický tlak a život na Zemi jsou přitom nerozlučně spjaty. Jeho změna - zvýšení nebo snížení - může u lidí s vysokým krevním tlakem vyvolat rozvoj kardiovaskulárních onemocnění. Člověk může pociťovat bolest v oblasti srdce, záchvatybezpříčinná bolest hlavy, snížený výkon.
Pro lidi trpící respiračními chorobami se mohou tlakové výše stát nebezpečné a způsobit vysoký krevní tlak. Vzduch klesá a zhušťuje se, zvyšuje se koncentrace škodlivých látek.
Při kolísání atmosférického tlaku se u lidí snižuje imunita, hladina leukocytů v krvi, proto se v takové dny nedoporučuje zatěžovat tělo fyzicky ani intelektuálně.
