Ciśnienie atmosferyczne w górach

fizyka nurkowania

W górach ciśnienie atmosferyczne jest niższe, zmniejsza się wraz z wysokością n.p.m.. Ważny czynnik przy nurkowaniach w górach ze względu na konieczność zmiany stosowanych tabel dekompresyjnych oraz "wyzerowania" głębokościomierza kompensacja wysokościowa).

Do pomiaru ciśnienia są stosowane barometry rtęciowe lub mierniki elektroniczne.

Ciśnienie powietrza zmienia się w przybliżeniu wykładniczo wraz z wysokością n.p.m. Powietrze staje się coraz rzadsze i chłodniejsze. Przykładowo, ciśnienie na wierzchołku Mount Everest (8 848 m n.p.m.) wynosi ok. 310hPa. Natomiast połowa ciśnienia z poziomu morza, czyli 500 hPa, występuje na wysokości ok. 5600 m n.p.m. Powyżej wysokości 5800m n.p.m. nie jest możliwe długotrwałe przebywanie człowieka bez dodatkowego tlenu. Mimo zdolności adaptacyjnych ludzkiego organizmu, procesy wyniszczające organizm są powyżej tej granicy tak silne, że tak wysokie partie gór zyskały sobie miano Strefy Śmierci.

Należy odróżnić faktyczne ciśnienie powietrza w danym miejscu od podawanego w prognozach pogody. W prognozie pogody podawane jest ciśnieniem znormalizowane - tzn takie jakie panuje w danym miejscu przy założeniu, że to miejsce znajduje sie na poziomie morza. Jeżeli to miejsce w rzeczywistości znajduje się np. dajmy na to na wysokości 1000m n.p.m. należy dokonać odpowiednich przeliczeń.

Poniżej zamieszczam tabelkę z wyliczonymi zmianami ciśnienia zależnie od wysokości - skok co 100m.

Wykres zmian ciśnienia dla mmHg według danych z tabeli

Wykres zmian ciśnienia dla hPa według danych z tabeli

Wzory barometryczny

Wzór barometryczny - wzór określający zależność między wysokością w metrach nad poziomem morza A, a ciśnieniem atmosferycznym Po

Ph=Po*exp(-0,000125*A)

gdzie:
Ph - ciśnienie w górach na wysokości A (w takich samych jednostkach jak Po)
Po - ciśnienie na poziomie morza (760mmHg lub 1013hPa)
A- wysokość nad poziomem morza w metrach [m]

Przykład:

Nurkujemy w górach na wysokości 1665m. Jakie ciśnienie panuje na tej wysokośći?

Ciśnienie na wysokości 1665m.n.p.m zostało obliczone z wzoru Ph=Po*exp(-0,000125*A) gdzie A to wysokość ponad poziomem morza w [m] Ph=1013*exp(-0,0000125*1665) = 822hPa czyli jest o 191hPa niższe od tego na poziomie morza. Spadek ciśnienia ma wpływ na głębokość przystanków dekompresyjnych oraz prędkość wynurzania, tu tylko zaznaczę, że przystanki będą płycej, a prędkość wynurzania będzie mniejsza. Więcej wiadomości znajdziesz w dziale nurkowanie w górach.

Co mówią zmiany ciśnienia?

Zmiany ciśnienia pomagają w przepowiadaniu pogody, poniżej zamieszczam podstawowe zasady.

  • Powolny spadek barometru o 2 - 3 mm/dobę = odległy spadek ciśnienia bez znaczącej zmiany pogody.
  • Spadek o 1 -2 mm/godzinę = bliskie zakłócenia, krótkotrwałe opady.
  • Duży spadek o 6 - 10 mm w ciągu 4 - 5 godzin = burza, wichura, silne wiatry.
  • Powolny i trwały spadek o bardzo niskiej amplitudzie = trwała brzydka pogoda.
  • Szybki wzrost = krótkotrwała ładna pogoda.
  • Regularny wzrost = ładna sucha pogoda, a zimą suche chłodne powietrze.

Co pociągają za sobą zmiany ciśnienia?

Zmiany ciśnienia pociągają za sobą zmianę ciśnienia parcjalnego tlenu. To czy możemy oddychać danym gazem (w tym przypadku jest to oczywiście powietrze) nie zależy tylko od procentowej zawartości tlenu, ale również od ciśnienia. Za granicę omdlenia przyjmuje się 0,160at (zawartość tlenu 16% przy normalnym ciśnieniu). I tak na wysokości 5600m n.p.m. ciśnienie wynosi; 0,5 ciśnienia z poziomu morza, w powietrzu również jest 21% tlenu jednak pod mniejszym ciśnieniem - ciśnienie parcjalne tlenu będzie tylko 0,105at czyli znacznie poniżej wartości przyjętej za granicę omdlenia.