Атмосфералық қысым туралы 25 қызықты деректер

Біз әр секунд сайын жұтатын ауаның массасы бар, және бұл масса айналадағының барлығына үздіксіз әрі қуатты қысым жасайды, алайда адамдардың басым бөлігі оны байқамайды. Соншалықты үйреншікті болғандықтан таңғалдырарлық нәрсе ретінде қабылданудан қалған физикалық құбылыстар жиі табиғаттың ең іргелі күштері болып шығады. Атмосфералық қысым ауа райын қалыптастырады, әртүрлі биіктіктердегі өмір сүру жағдайларын анықтайды, адамдар мен жануарлардың өзін-өзі сезінуіне ықпал етеді, авиация мен альпинизм үшін мүмкіндік шекараларын белгілейді. Бұл көзге көрінбейтін күш болмаса, мұхиттар ғарышқа буланып кетер еді, ал сұйық су планета бетінде өмір сүре алмас еді. Адамзат бұл феноменді тек XVII ғасырда зерттей бастады, алайда бірнеше ғасыр ішінде ол туралы таңғажайып терең білім жинақтады. Атмосфералық қысымды күтпеген және қызықты қырынан ашатын жиырма бес фактіні ұсынамыз.

1. Теңіз деңгейіндегі стандартты атмосфералық қысым 101 325 паскальді, яғни сынап бағанасының 760 миллиметрін құрайды — дәл осы шама бүкіл әлемдік ғылым мен техникада есеп нүктесі ретінде қабылданған. Адам денесінің әрбір шаршы сантиметрі шамамен бір килограмм қысымды сезінеді, ал бүкіл денеге түсетін жалпы жүктеме шамамен 15-20 тоннаға жетеді.
2. Ағзаның ішіндегі қысым атмосфераның сыртқы әсерін теңестіретіндіктен адам бұл орасан жүктемені сезінбейді. Дәл сондықтан күрт өзгерістер кезінде — мысалы, тауға жылдам көтерілу немесе суға батып кету кезінде — құлақта жағымсыз сезімдер мен бас ауыруы пайда болады.
3. Атмосфералық қысымды өлшеудің алғашқы дәл тәжірибесін итальяндық ғалым Эванджелиста Торричелли 1643 жылы заманауи барометрдің прообразын жасай отырып жүргізді. Ол шыны түтікті сынаппен толтырып, оны сол металы бар ыдыстың үстіне аударды және сұйық бағанасының шамамен 760 миллиметр биіктікте ұсталатынын байқады — дәл атмосфера ыдыстың бетіне төменнен қысым жасады.
4. Атмосфералық қысым биіктікпен әр 5,5 шақырым көтерілген сайын шамамен екі есе азаяды. Биіктігі 8849 метр болатын Эверест шыңында ол қалыпты деңгейдің үштен бір бөлігін ғана құрайды, бұл тіпті ең дайындалған альпинисттер үшін де оттегі жабдығынсыз тыныс алуды өте қиын етеді.
5. Неміс ғалымы Отто фон Герике 1654 жылы атмосфералық қысымның күшін көрнекі түрде дәлелдеген атақты Магдебург тәжірибесін жүргізді. Диаметрі шамамен 50 сантиметр болатын, ауасы сорылып алынған екі металл жарты шарды әр жағынан сегіз жұп жылқы бөле алмады — қоршаған ауаның қысымы соншалықты қуатты болып шықты.
6. Су теңіз деңгейінен биіктікке байланысты әртүрлі температурада қайнайды. Эверест шыңында ол 70 градус Цельсийде қайнай бастайды, бұл дәстүрлі әдістермен тамақ дайындауды іс жүзінде мүмкін емес етеді — жұмыртқа мұндай температурада бір сағат өткенде де піспейді.
7. Барометрлік қысым жануарлардың мінез-құлқына тікелей ықпал етеді, олар жиі нашар ауа райының белгілерін адамдар байқағаннан әлдеқайда бұрын оның өзгерістеріне жауап береді. Акулалар дауыл алдында үлкен тереңдікке кетеді, мысықтар мазасызданады, ал сиырлар жерге жатады — мұның барлығы тірі организмдердің атмосфералық қысым тербелістеріне сезімталдығының көріністері.
8. Жер бетінде тіркелген ең төмен атмосфералық қысым 1979 жылы Тынық мұхиты үстіндегі «Тип» тайфунының орталығында өлшеніп, 870 гектопаскальді құрады. Бұл мән стандартты деңгейден 14 пайызға төмен, және мұндай шектен тыс жағдайлар жолындағының барлығын қиратып жататын желдермен қоса жүреді.
9. Марста атмосфералық қысым жер бетіндегінің 1 пайызынан аз — жер бетінде шамамен 600-700 паскаль. Мұндай жағдайда скафандрсыз адамның қаны қайнай бастайды, өйткені қысым сұйықтықты қалыпты агрегаттық күйде ұстап тұру үшін жеткіліксіз.
10. Шолпан атмосфералық қысымы жердегіден 92 есе жоғары, бұл жердің мұхитындағы шамамен 900 метр тереңдіктегі қысыммен салыстыруға болады. 1970-80 жылдары оның бетіне отырған «Венера» сериялы кеңестік зондтар бұл жағдайларға бірінші бұзылуға дейін тек 23 минуттан екі сағатқа дейін төтеп берді.
11. Қысым тербелістері адамдардың денсаулығына айтарлықтай ықпал етеді — оның күрт төмендеуі жиі мигренді, буын ауруларының асқынуын және ауа райына сезімтал адамдарда өзін-өзі нашар сезінуді тудырады. Медициналық зерттеулер барометрі тұрақсыз күндері бас ауыруына шағымданып дәрігерге жүгінушілер санының айтарлықтай артатынын растады.
12. Атмосфера қысымы жүрек-қантамыр жүйесінің жұмысында шешуші рөл атқарады. Таулы аймақтардың тұрғындары — мысалы, Тибет үстірті немесе Анд таулары — генетикалық бейімделген үлкен өкпе көлемі мен қандағы жоғары гемоглобин мөлшері бар ағзаға ие, бұл оларға қоршаған ауаның төмен қысымында қалыпты жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
13. Авиациялық ұшақтар кабинада нақты ұшу биіктігі 10-12 шақырымға емес, теңіз деңгейінен шамамен 2000 метр биіктікке сәйкес жасанды қысымды ұстайды. Осы герметизация жүйесінсіз жолаушылар крейсерлік биіктікке шыққаннан бірнеше минут өткенде гипоксиядан есін жояр еді.
14. Атмосфера қысымы температура, ылғалдылық және ауа массаларының қозғалысының ықпалымен үздіксіз өзгеріп, жоғары қысым аймақтарын — антициклондарды — және төмен қысым аймақтарын — циклондарды — жасайды. Антициклондар әдетте ашық және тұрақты ауа райын алып келеді, ал циклондар жауын-шашынмен, желмен және бұлттылықпен қоса жүреді.
15. Вакуумдық сорғыштар технологиясы толығымен атмосфералық қысым принципіне негізделген. Сорғыш пен бет арасындағы кеңістіктен ауа алынып тасталған кезде, қоршаған атмосфера оны материалға қарай күшпен қысады — дәл осы қысым айырмашылығы шыны немесе басқа тегіс беттерге «жабысып» тұрған сияқты көрінетін заттарды ұстап тұрады.
16. Скороварка ішіндегі жасанды қысымды арттыру принципіне негізделген. Атмосфералық қысымнан екі есе жоғары қысымда су шамамен 120 градус Цельсийде қайнайды, бұл өнімдерді жылумен өңдеуді айтарлықтай жеделдетеді және пісіру уақытын бірнеше есе қысқартады.
17. Үлкен тереңдікке батып жүзетін сүңгуірлер беткейге тым жылдам шыққанда декомпрессиялық аурумен кездеседі. Жоғары қысымда қанда ерітілген азот оның күрт төмендеуінде қан тамырларын бітейтін көпіршіктер түрінде бөліне бастайды — бұл өте ауырсынарлық және өмірге қауіпті жағдай.
18. Атмосфералық қысым XVIII ғасырдағы бу машиналарында механикалық энергия көзі ретінде алғаш рет пайдаланылды. Томас Ньюкомен, ал кейін Джеймс Уатт атмосфера қысымы бу конденсацияланғаннан кейін поршеньді цилиндрге итеретін қозғалтқыштар жасады — дәл осылай өнеркәсіптік революция дәуірі туды.
19. Адамның есту қабілеті ішінара ауа қысымының тербелістеріне сезімталдыққа негізделген. Дыбыстық толқындар ауаның сығылу мен сиреу кезектесетін аймақтарынан басқа ештеңе емес, және дабыл жарғақшасы қысымның осы микроскопиялық тербелістерін таңғажайып дәлдікпен ұстап алады.
20. Құрлықта тіркелген ең жоғары атмосфералық қысым 1968 жылдың желтоқсанында Сібірдің солтүстігіндегі Агатта өлшеніп, 1083,8 гектопаскальді құрады. Шектен тыс антициклон қатты аяздармен қоса жүрді, өйткені жоғары қысым континенттік климат жағдайында ауаның қатты салқындауы кезінде орнайды.
21. Атмосфералық қысым спорттық нәтижелерге айтарлықтай ықпал етеді — атап айтқанда, ұзақ қашықтықтарға жүгіру және лақтыру пәндеріндегі көрсеткіштерге. 1968 жылғы екі шақырымнан астам биіктікте орналасқан Мехикодағы Олимпиада ойындарында спортшылар ауаның төмен кедергісі арқасында жылдамдық түрлерінде рекордтар орнатты, алайда төзімділік пәндері оларға анағұрлым ауыр тиді.
22. Судың гидростатикалық қысымы әрбір 10 метр тереңдікте шамамен бір атмосфераға артады. Мұхит бетінен 11 шақырым төмен кететін Мариана ойпатының түбінде қысым 1000 атмосферадан асады — мұндай жағдайда металл конструкциялар қағаздай мыжылады.
23. Бірнеше күн бұрын ауа райын болжау атмосфералық қысымды бақылаудың арқасында мүмкін болды. Бүкіл дүние жүзіндегі метеорологиялық станциялар желісі оның өзгерістерін үздіксіз тіркейді, ал суперкомпьютерлер осы деректерді өңдеп, ауа массаларының қозғалысының математикалық модельдерін үнемі артып келе жатқан дәлдікпен құрастырады.
24. Биіктік ауруы — 2500 метрден жоғары көтерілетін альпинистер мен туристердің жиі кездесетін мәселесі — дәл оттегінің парциалдық қысымының төмендеуінен дамиды. Ағза жаңа жағдайларға бейімделуге үлгермейді, бұл жүрек айну, әлсіздік, ұйқының бұзылуы және ауыр жағдайларда өкпе немесе ми ісінуі түрінде көрінеді.
25. Атмосфералық қысым бүгінде жүк автомобильдері мен пойыздардың тормоздарынан бастап құрылыс құралдары мен медициналық жабдықтарға дейін кеңінен қолданылатын пневматикалық жүйелер жасаудың прообразы болды. Ауаның қасиеттерін зерттеу арқасында ашылған сығылған газ арқылы күш берудің принципі заманауи инженерияның іргетастарының біріне айналды.

Атмосфералық қысым табиғаттың сол күштерінің бірі болып табылады, ол дәл күрт өзгерген немесе мүлдем жоғалған кезде байқалады, бірден планета өміріндегі өзінің барлық анықтаушы рөлін ашып салады. Оның табиғаты мен заңдылықтарын түсіну адамзатқа метеорология, авиация, таулы медицина және басқа да ондаған қолданбалы білім салаларына жол ашты. Атмосфералық процестерді одан әрі зерттеу таныс барометрлік заңдылықтарды бұза алатын климаттық өзгерістер жағдайында ерекше өзектілікке ие болуда. Ғылым бұл құбылыстың механизмдеріне тереңдеген сайын болжамдар дәлірек, ал адамдарды қысымның шектен тыс тербелістерінен туындаған табиғи апаттардан қорғау сенімдірек бола түседі.