वायु के बढ़ते तापमान के साथ वायुमंडलीय वायु क्यों ऊपर उठती है? वायुमंडलीय वायु, इसके भौतिक गुण और मानव स्वास्थ्य पर उनका प्रभाव
2.1. पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना। मानव स्वास्थ्य पर वायुमंडलीय वायु का प्रभाव
वायुमंडल में एक बहुपरत संरचना है। क्षोभमंडल पृथ्वी की सतह से सटा हुआ है - विभिन्न अक्षांशों पर 8 से 18 किमी के आकार की हवा की सबसे घनी परत। क्षोभमंडल के ऊपर है समताप मंडल- आकार में 40-60 किमी तक हवा की एक परत, जिसमें ओजोन अणु बनते हैं जो वायुमंडल की ओजोन परत का निर्माण करते हैं। हवा की एक और भी दुर्लभ परत समताप मंडल पर 80 किमी आकार तक फैली हुई है - मीसोस्फीयर, उपरोक्त इस प्रकार है बाह्य वायुमंडल- वातावरण की एक परत 300 किमी तक ऊँची, जिसका तापमान 1500°C तक पहुँच जाता है। उसके पीछे है योण क्षेत्र- आयनित हवा की एक परत, जिसका आकार, वर्ष और दिन के समय के आधार पर, 500-1000 किमी है। अभी भी उच्चतर क्रमिक रूप से रखे गए हैं बहिर्मंडल(3000 किमी तक), जिसका घनत्व वायुहीन बाह्य अंतरिक्ष के घनत्व और पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी सीमा से लगभग भिन्न नहीं है - चुम्बकमंडल(3000 से 50000 किमी तक), जिसमें विकिरण बेल्ट शामिल हैं।
वायु पर्यावरण - वायुमंडल - पृथ्वी का गैसीय खोल ऊर्जा और जल विज्ञान प्रक्रियाओं, सौर विकिरण की मात्रा और गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। वायु पर्यावरण के मौसम संबंधी और माइक्रॉक्लाइमैटिक घटक में हवा का तापमान, इसकी आर्द्रता और गतिशीलता, गैर-आयनीकरण सौर विकिरण और बैरोमीटर का दबाव होता है। पर्यावरण के घटकों और संलग्न स्थानों के रूप में भौतिक कारक मानव जीवन और स्वास्थ्य को सुनिश्चित करते हैं। सौर विकिरण और वायु तापमान किसी व्यक्ति की तापीय स्थिति, उसके महत्वपूर्ण कार्यों को निर्धारित करते हैं: विकास, विकास, प्रतिरोध, चयापचय प्रक्रियाएं, स्वास्थ्य।
2.2. वातावरण के भौतिक कारक, उनकी स्वच्छता संबंधी विशेषताएं और शरीर पर प्रभाव (तापमान, आर्द्रता, वायु गतिशीलता, बैरोमीटर का दबाव, वायु की विद्युत स्थिति, थर्मल विकिरण, वायु आयनीकरण)
वायु पर्यावरण के भौतिक मानकों में शामिल हैं: तापमान, आर्द्रता, हवा की गति (गतिशीलता) की गति; वायुमंडलीय दबाव; सौर विकिरण; विद्युत राज्य (बिजली का निर्वहन, वायु आयनीकरण, वायुमंडल का विद्युत क्षेत्र); रेडियोधर्मिता।
हवा का तापमान।जीवन प्रक्रियाओं के सामान्य पाठ्यक्रम के कार्यान्वयन के लिए शर्तों में से एक तापमान की स्थिरता है, जिसके उल्लंघन में गंभीर, कभी-कभी अपरिवर्तनीय परिवर्तनों का विकास संभव है।
शरीर के संपर्क में आने पर कम तामपानहवा, न्यूरिटिस, मायोसिटिस के आगे विकास के साथ ऊतक ट्राफिज्म का उल्लंघन है; प्रतिवर्त कारक के कारण शरीर के प्रतिरोध में कमी, जो संक्रामक और गैर-संक्रामक दोनों प्रकार की रोग स्थितियों के विकास में योगदान करती है। स्थानीय शीतलन (विशेषकर पैरों की) से सर्दी हो सकती है: टॉन्सिलिटिस, तीव्र श्वसन वायरल संक्रमण, निमोनिया। यह ऊपरी श्वसन पथ (नासोफरीनक्स) के श्लेष्म झिल्ली के तापमान में एक पलटा कमी के कारण होता है।
लंबे समय तक एक्सपोजर के साथ उच्च तापमानहवा में पानी-नमक और विटामिन चयापचय में गड़बड़ी होती है, खासकर शारीरिक कार्य करते समय। अधिक पसीना आने से द्रव, लवण और पानी में घुलनशील विटामिनों की कमी हो जाती है। उच्च हवा के तापमान पर, जठरांत्र संबंधी मार्ग की गतिविधि बदल जाती है। शरीर से क्लोरीन आयन की रिहाई, बड़ी मात्रा में पानी के सेवन से गैस्ट्रिक स्राव का निषेध होता है और गैस्ट्रिक जूस की जीवाणुनाशक गतिविधि में कमी आती है, जो जठरांत्र संबंधी मार्ग में भड़काऊ प्रक्रियाओं के विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण करती है। उच्च हवा के तापमान का प्रभाव केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) की कार्यात्मक स्थिति को भी नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, जो कमजोर ध्यान, आंदोलनों की सटीकता और समन्वय का उल्लंघन और प्रतिक्रियाओं में मंदी से प्रकट होता है। यह काम की गुणवत्ता में कमी और औद्योगिक चोटों में वृद्धि में योगदान देता है।
सबसे आम जटिलता अति ताप या थर्मल अतिताप है (तालिका 2.1)।
तालिका 2.1 - शरीर के अधिक गर्म होने के मुख्य लक्षण
गंभीर मामलों में, हीट स्ट्रोक के रूप में ओवरहीटिंग होती है। तापमान में तेजी से 41 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक की वृद्धि होती है, रक्तचाप में कमी, चेतना की हानि, बिगड़ा हुआ रक्त संरचना, आक्षेप। श्वास लगातार (50-60 प्रति मिनट तक), सतही हो जाता है। उच्च तापमान पर जल-नमक संतुलन के उल्लंघन के परिणामस्वरूप, ऐंठन संबंधी बीमारी विकसित हो सकती है। प्राथमिक चिकित्सा प्रदान करते समय, शरीर को ठंडा करने के उपाय (ठंडा स्नान, स्नान, आदि) करना आवश्यक है।
पर्यावरण की एक आरामदायक तापीय स्थिति और एक व्यक्ति को 17-22 डिग्री सेल्सियस के हवा के तापमान पर माना जाता है, अधिकतम अनुमेय - 25 डिग्री सेल्सियस की ऊपरी सीमा और 14 डिग्री सेल्सियस की निचली सीमा पर; अत्यंत सहनीय - क्रमशः 35 डिग्री सेल्सियस और 10 डिग्री सेल्सियस पर; चरम - 40 डिग्री सेल्सियस और 40-50 डिग्री सेल्सियस पर। बाद के मामले में, साधारण सर्दियों के कपड़े शरीर के थर्मल संतुलन को बनाए नहीं रख सकते।
हवा में नमीं।वायुमंडलीय वायु आर्द्रता महासागरों, समुद्रों और कुछ हद तक, झीलों, नदियों, नम मिट्टी और वनस्पति आवरण की सतह से पानी के वाष्पीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है। संलग्न स्थानों में, घरेलू (कपड़े धोना, खाना बनाना, आदि) और उत्पादन कारक, साथ ही त्वचा की सतह से नमी का वाष्पीकरण।
वायु आर्द्रता की डिग्री पूर्ण, अधिकतम और सापेक्ष आर्द्रता की अवधारणाओं से निर्धारित होती है। क्षेत्र अध्ययन करते समय, पूर्ण, अधिकतम, सापेक्ष आर्द्रता, संतृप्ति की कमी, शारीरिक आर्द्रता की कमी, ओस बिंदु पाए जाते हैं।
पूर्ण आर्द्रता ग्राम में जल वाष्प की मात्रा से निर्धारित होता है, जो एक निश्चित क्षण में हवा के 1 मीटर 3 में निहित होता है (या पारा के मिलीमीटर में हवा में जल वाष्प की लोच से)।
अधिकतम आर्द्रता किसी दिए गए तापमान पर हवा को संतृप्त करने वाले जल वाष्प की सीमित मात्रा (हवा के 1 मीटर 3 ग्राम में) की विशेषता; इसे पारे के मिलीमीटर में भी व्यक्त किया जा सकता है।
सापेक्षिक आर्द्रता निरपेक्ष आर्द्रता के अनुपात को अधिकतम, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, या, अन्यथा, अवलोकन के समय जल वाष्प के साथ वायु संतृप्ति का प्रतिशत कहा जाता है। यह अंतिम मूल्य मुख्य रूप से स्वच्छता अभ्यास में उपयोग किया जाता है।
संतृप्ति घाटा अधिकतम और पूर्ण आर्द्रता के बीच का अंतर है।
शारीरिक नमी की कमी - हवा में वास्तव में निहित जल वाष्प की मात्रा का अनुपात उनकी अधिकतम मात्रा में होता है जो मानव शरीर और फेफड़ों की सतह के तापमान पर हवा में समाहित हो सकता है, अर्थात। क्रमशः 34 और 37 डिग्री सेल्सियस पर। शारीरिक नमी की कमी से पता चलता है कि प्रत्येक घन मीटर हवा में शरीर से कितने ग्राम पानी निकल सकता है।
ओसांक - वह तापमान जिस पर वायु में जलवाष्प वायु के 1 m 3 के स्थान को संतृप्त कर देता है।
सापेक्षिक आर्द्रता और संतृप्ति की कमी सबसे अधिक स्वच्छ महत्व के हैं, क्योंकि वे जल वाष्प के साथ वायु संतृप्ति की डिग्री निर्धारित करते हैं और किसी दिए गए तापमान पर शरीर की सतह से पसीने के वाष्पीकरण की तीव्रता और दर का न्याय करने की अनुमति देते हैं। आपेक्षिक आर्द्रता जितनी कम होगी, पानी का वाष्पीकरण उतनी ही तेजी से होगा, इसलिए पसीने के वाष्पीकरण द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण उतना ही तीव्र होगा।
सापेक्षिक आर्द्रता का इष्टतम मान 40-60%, स्वीकार्य निचला - 30%, स्वीकार्य ऊपरी - 70%, अत्यधिक निचला - 10-20% और चरम ऊपरी 80-100% की सीमा में है।
वायु संचलन।हवा (हवा) की गति को निर्धारित करने वाला मुख्य कारक दबाव और तापमान में अंतर है। हवा की गतिशीलता का स्वच्छ मूल्य गर्मी हस्तांतरण के प्रभाव से निर्धारित होता है। किसी व्यक्ति पर सीधे हवा की गतिशीलता के प्रभाव से शरीर की सतह से गर्मी हस्तांतरण में वृद्धि होती है। कम परिवेश के तापमान पर, यह शरीर की ठंडक का कारण बनता है, उच्च हवा के तापमान पर, संवहन और वाष्पीकरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण में वृद्धि, शरीर को अति ताप से बचाता है
वायुमंडलीय दबाव।गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन वातावरण, पृथ्वी की सतह और उस पर स्थित सभी वस्तुओं पर दबाव डालता है। 15 डिग्री सेल्सियस पर समुद्र तल पर, यह मान 760 मिमी एचजी है। कला। इस तथ्य के कारण कि बाहरी दबाव आंतरिक दबाव से पूरी तरह से संतुलित है, हमारा शरीर व्यावहारिक रूप से वातावरण के भारीपन को महसूस नहीं करता है। वायुमंडलीय दबाव में उल्लेखनीय वृद्धि और कमी संभव है, जिससे शरीर में प्रतिकूल परिवर्तन हो सकते हैं।
कम वायुमंडलीय दबावलोगों में एक लक्षण परिसर के विकास में योगदान देता है, जिसे उच्च ऊंचाई (पर्वत) बीमारी के रूप में जाना जाता है। यह तब हो सकता है जब ऊंचाई पर चढ़ना और, एक नियम के रूप में, पायलटों और पर्वतारोहियों में उपायों (उपकरणों) की अनुपस्थिति में होता है जो कम वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव से बचाते हैं। फेफड़े के ऊतकों में रक्त गैसों और वायुकोशीय वायु का आदान-प्रदान होता है। झिल्लियों के माध्यम से फैलते हुए, गैसें संतुलन की स्थिति में आ जाती हैं, उच्च दबाव के क्षेत्र से कम दबाव के क्षेत्र में चलती हैं।
ऊँचाई की बीमारी साँस की हवा में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी के परिणामस्वरूप होती है, जिससे ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी हो जाती है।
जैसे ही ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कम होता है, हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन संतृप्ति कम हो जाती है, जिसके बाद कोशिकाओं को ऑक्सीजन की आपूर्ति में व्यवधान होता है। ऑक्सीजन की कमी के पहले लक्षण तब निर्धारित होते हैं जब बिना ऑक्सीजन उपकरण के 3000 मीटर की ऊंचाई पर चढ़ते हैं।
ऑक्सीजन की कमी के लिए अनुकूलन उपायों में दबाव कक्षों में प्रशिक्षण, उच्च ऊंचाई की स्थिति में रहना, सख्त होना आदि शामिल हैं। विटामिन सी, पी, बी 1, बी 2, बी 6, पीपी, फोलिक एसिड की बढ़ी हुई मात्रा लेने से सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
बढ़ा हुआ वायुमंडलीय दबावपानी के भीतर सुरंगों, सबवे, डाइविंग ऑपरेशन आदि के निर्माण में मुख्य उत्पादन कारक है। बम, खदानें, गोले, शॉट और रॉकेट लॉन्च में विस्फोट होने पर व्यक्ति उच्च दबाव के अल्पकालिक (तात्कालिक) जोखिम के अधीन होते हैं। सबसे अधिक बार, उच्च वायुमंडलीय दबाव की स्थितियों में काम विशेष कक्षों-कैसन्स या स्पेससूट में किया जाता है। कैसॉन में काम करते समय, तीन अवधियों को प्रतिष्ठित किया जाता है: संपीड़न, उच्च दबाव और डीकंप्रेसन की स्थिति में रहना।
संपीड़न को मामूली कार्यात्मक विकारों की विशेषता है: टिनिटस, भीड़, ईयरड्रम पर यांत्रिक वायु दबाव के कारण दर्द। प्रशिक्षित लोग बिना किसी परेशानी के इस अवस्था को आसानी से सहन कर लेते हैं।
उच्च रक्तचाप की स्थितियों में रहना आमतौर पर हल्के कार्यात्मक विकारों के साथ होता है: हृदय गति और श्वसन दर में कमी, अधिकतम में कमी और न्यूनतम रक्तचाप में वृद्धि, त्वचा की संवेदनशीलता और सुनवाई में कमी।
बढ़े हुए वायुमंडलीय दबाव के क्षेत्र में, शरीर के रक्त और ऊतक वायु गैसों (संतृप्ति), मुख्य रूप से नाइट्रोजन से संतृप्त होते हैं। यह संतृप्ति तब तक जारी रहती है जब तक परिवेशी वायु में नाइट्रोजन का आंशिक दबाव ऊतकों में नाइट्रोजन के आंशिक दबाव के बराबर नहीं हो जाता।
रक्त सबसे तेजी से संतृप्त होता है, वसा ऊतक सबसे धीमा होता है। वहीं, वसा ऊतक रक्त या अन्य ऊतकों की तुलना में 5 गुना अधिक नाइट्रोजन से संतृप्त होता है। ऊंचे वायुमंडलीय दबाव में शरीर में घुली नाइट्रोजन की कुल मात्रा सामान्य दबाव में घुलने वाले 1 लीटर नाइट्रोजन के मुकाबले 4-6 लीटर तक पहुंच सकती है।
डीकंप्रेसन की अवधि के दौरान, शरीर में रिवर्स प्रक्रिया देखी जाती है - ऊतकों से गैसों को हटाना (desaturation)। ठीक से संगठित विघटन के साथ, गैस के रूप में घुली हुई नाइट्रोजन फेफड़ों के माध्यम से (1 मिनट में 150 मिली नाइट्रोजन) निकलती है। हालांकि, तेजी से विघटन के साथ, नाइट्रोजन के पास रिलीज होने का समय नहीं होता है और बुलबुले के रूप में रक्त और ऊतकों में रहता है, जिनमें से सबसे बड़ी मात्रा तंत्रिका ऊतक और चमड़े के नीचे के ऊतकों में जमा होती है। यहां से और अन्य अंगों से, नाइट्रोजन रक्तप्रवाह में प्रवेश करती है और गैस एम्बोलिज्म (कैसोन रोग) का कारण बनती है। गैस एम्बोलिज्म का खतरा तब होता है जब ऊतकों में नाइट्रोजन का आंशिक दबाव वायुकोशीय वायु में नाइट्रोजन के आंशिक दबाव से 2 गुना अधिक होता है। इस रोग का एक विशिष्ट लक्षण जोड़ों और मांसपेशियों में दर्द होना है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की रक्त वाहिकाओं के एम्बोलिज्म के साथ, चक्कर आना, सिरदर्द, चाल, भाषण और आक्षेप मनाया जाता है। गंभीर मामलों में, अंगों का पक्षाघात, मूत्र विकार होता है, फेफड़े, हृदय, आंखें आदि प्रभावित होते हैं। डीकंप्रेसन बीमारी के संभावित विकास को रोकने के लिए, डीकंप्रेसन का सही संगठन और ऑपरेटिंग शासन का अनुपालन महत्वपूर्ण है।
बेलारूस के लिए बैरोमीटर का दबाव 740-745 मिमी एचजी पर निर्धारित होता है। कला। 3-5 मिमी एचजी के वायुमंडलीय दबाव में दैनिक उतार-चढ़ाव। कला। एक स्वस्थ व्यक्ति के शरीर पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है। शरीर की कार्यक्षमता में कमी के साथ, बैरोमीटर के दबाव में परिवर्तन के प्रति संवेदनशीलता बढ़ जाती है।
हवा की विद्युत स्थिति।"वायुमंडलीय बिजली" शब्द को आमतौर पर वायु आयनीकरण, वायुमंडल के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों सहित घटनाओं के एक पूरे परिसर के रूप में समझा जाता है।
वायु आयनीकरण. वायु आयनीकरण का भौतिक सार वायु के अणुओं पर विभिन्न आयनीकरण कारकों की क्रिया में निहित है: रेडियोधर्मी तत्व, ब्रह्मांडीय, यूवी विकिरण, विद्युत, बिजली का निर्वहन, बैलोइलेक्ट्रिक प्रभाव, वायु आयनकारकों का उपयोग।
वायु आयनीकरण को वायु आयनों के निर्माण के साथ अणुओं और परमाणुओं के विघटन के रूप में समझा जाता है। नतीजतन, एक इलेक्ट्रॉन अणु से अलग हो जाता है और यह सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाता है, और अलग मुक्त इलेक्ट्रॉन, तटस्थ अणुओं में से एक में शामिल होकर, इसे एक नकारात्मक चार्ज देता है। इसलिए, वातावरण में विपरीत आवेशित कणों का एक जोड़ा बनता है - ऋणात्मक और धनात्मक आयन।
एक प्राथमिक आवेश वाले आणविक परिसरों (10-15 अणु) को सामान्य, या प्रकाश, आयन कहा जाता है। उनके पास 10-8 सेमी का आकार होता है और अपेक्षाकृत उच्च गतिशीलता होती है। वायुमण्डल में निरंतर उपस्थित बड़े कणों से टकराकर प्रकाश आयन उन पर जम जाते हैं और उन्हें अपना आवेश प्रदान करते हैं। मध्यम (10-6 सेमी) और भारी (10-5 सेमी) वायु आयनों सहित माध्यमिक आयन दिखाई देते हैं।
हवा की आयनिक संरचना एक महत्वपूर्ण स्वच्छ संकेतक है। प्रकाश नकारात्मक वायु आयनों के लिए मानव जोखिम एक अनुकूल जैविक कारक है। इसके विपरीत, सकारात्मक आयनों की अत्यधिक उच्च सांद्रता, विशेष रूप से भारी वाले, कम स्वच्छ वायु गुणवत्ता का संकेत देते हैं।
भारी आयनों की संख्या और प्रकाश आयनों की संख्या का अनुपात हवा के आयनीकरण शासन को निर्धारित करता है। हवा के आयनीकरण को चिह्नित करने के लिए, एकध्रुवीयता गुणांक (क्यू) का उपयोग किया जाता है, जो सकारात्मक आयनों की संख्या और नकारात्मक लोगों की संख्या के अनुपात को दर्शाता है। वायु जितनी अधिक प्रदूषित होगी, यह गुणांक उतना ही अधिक होगा।
प्रकाश आयनों की मात्रा भौगोलिक, भूवैज्ञानिक स्थितियों, मौसम, पर्यावरणीय रेडियोधर्मिता के स्तर और वायु प्रदूषण पर निर्भर करती है। नमी की बूंदों के साथ आयनों के पुनर्संयोजन के कारण वायु आर्द्रता में वृद्धि के साथ भारी आयनों की संख्या बढ़ जाती है। वायुमंडलीय दबाव में कमी मिट्टी से रेडियम के उत्सर्जन को बढ़ावा देती है, जिससे प्रकाश आयनों की मात्रा में वृद्धि होती है। छिड़काव किए गए पानी का आयनीकरण प्रभाव बढ़े हुए वायु आयनीकरण में प्रकट होता है, जो विशेष रूप से फव्वारे के पास, अशांत नदियों के किनारे, जलाशयों के पास ध्यान देने योग्य है।
विद्युत क्षेत्र. संपूर्ण रूप से पृथ्वी में एक ऋणात्मक आवेशित चालक के गुण हैं, और वातावरण - एक धनात्मक आवेशित कंडक्टर है। नतीजतन, दोनों संकेतों के आयन चलते हैं और एक ऊर्ध्वाधर विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। वायुमंडलीय दबाव में वृद्धि, हवा की पारदर्शिता में कमी और कोहरे के गठन के साथ, विद्युत क्षेत्र 2-5 गुना बढ़ सकता है। स्वाभाविक रूप से, इतने बड़े परिवर्तन बीमार, कमजोर लोगों की भलाई पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं।
एक चुंबकीय क्षेत्र।बढ़ी हुई गतिविधि की अवधि के दौरान सूर्य की सतह से आवेशित कणों के प्रवाह में वृद्धि के कारण चुंबकीय क्षेत्र (चुंबकीय गड़बड़ी और तूफान) में तेजी से परिवर्तन होता है। यह स्थापित किया गया है कि ये परिवर्तन सीएनएस की कार्यात्मक स्थिति को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे अवरोध की प्रक्रियाओं में वृद्धि हो सकती है। चुंबकीय तूफानों की अवधि के दौरान, न्यूरोसाइकिएट्रिक रोगों के तेज होने की आवृत्ति तेजी से बढ़ जाती है।
सौर विकिरणपृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक है। भौतिक दृष्टिकोण से, सौर ऊर्जा विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक धारा है। सौर विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना लंबी से लेकर अल्ट्राशॉर्ट तरंगों तक एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होती है। स्वच्छ दृष्टिकोण से, सौर स्पेक्ट्रम का ऑप्टिकल भाग विशेष रुचि का है, जिसे तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है: 28,000 से 760 एनएम की तरंग दैर्ध्य वाली अवरक्त किरणें, स्पेक्ट्रम का दृश्य भाग - 760 से 400 एनएम तक और यूवी भाग - 400 से 10 एनएम तक।
यह स्थापित किया गया है कि सौर विकिरण का एक शक्तिशाली जैविक प्रभाव होता है: यह शरीर में शारीरिक प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है, चयापचय को बदलता है, किसी व्यक्ति की भलाई में सुधार करता है और उसकी कार्य क्षमता को बढ़ाता है।
वायु रेडियोधर्मिता।वायुमंडल की प्राकृतिक रेडियोधर्मिता रेडॉन, एक्टिनॉन और थोरॉन जैसी गैसों की उपस्थिति पर निर्भर करती है, जो रेडियम, एक्टिनियम और थोरियम के क्षय उत्पाद हैं। हवा में कार्बन-14, आर्गन-41, फ्लोरीन-18, सल्फर-32 और कई अन्य समस्थानिक होते हैं जो ब्रह्मांडीय विकिरण कणों की धाराओं द्वारा नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं की बमबारी के परिणामस्वरूप बनते हैं।
जीवमंडल का कृत्रिम रेडियोधर्मी संदूषण परमाणु हथियारों के परीक्षण, परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटनाओं और उद्योग, कृषि, चिकित्सा और विज्ञान और प्रौद्योगिकी की अन्य शाखाओं में आयनकारी विकिरण स्रोतों के व्यापक उपयोग के कारण है।
वायुमंडलीय वायु एक ऐसा वातावरण है जो लगातार एक व्यक्ति को घेरता है, जिसके माध्यम से उसकी प्राथमिक महत्वपूर्ण जरूरतों को पूरा किया जाता है। हिप्पोक्रेट्स द्वारा रोगों की घटना और उपचार में वायु की भूमिका पर जोर दिया गया था। एफ.एफ. एरिसमैन ने नोट किया कि हवा के भौतिक या रासायनिक गुणों में कोई भी परिवर्तन किसी व्यक्ति की भलाई को आसानी से प्रभावित करता है, हमारे शरीर के हार्मोनिक संतुलन का उल्लंघन करता है, अर्थात। स्वास्थ्य।
मनुष्यों के लिए वायु पर्यावरण की पारिस्थितिक भूमिका इस प्रकार है:
1. हवा शरीर को ऑक्सीजन पहुंचाती है;
2. कार्बन डाइऑक्साइड और गैसीय चयापचय उत्पादों को स्वीकार करता है;
3. थर्मोरेग्यूलेशन को प्रभावित करता है;
4. हवा के माध्यम से, सूर्य की किरणें शरीर पर कार्य करती हैं;
5. वायु हानिकारक गैसों, निलंबित ठोस और सूक्ष्म जीवों का भंडार है जो किसी व्यक्ति को प्रभावित करते हैं।
इस विषय में, हम हवा के भौतिक कारकों के मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव पर विचार करेंगे: तापमान (टी), आर्द्रता, वायुमंडलीय दबाव, वायु वेग, आयनीकरण और सौर विकिरण। यह तुरंत ध्यान दिया जाना चाहिए कि भौतिक कारक, रासायनिक कारकों के विपरीत, केवल शरीर पर कार्य करते हैं जटिल.
वायुमंडलीय वायु के भौतिक गुण - तापमान (T), आर्द्रता, वायुमंडलीय दबाव और गति की गति हैं हवा के मौसम संबंधी कारक. उनके भौतिक मापदंडों का मापन विशेष उपकरणों के साथ किया जाता है: तापमान - एक थर्मामीटर के साथ, आर्द्रता - एक साइकोमीटर और हाइग्रोमीटर के साथ, वायु वेग - एक एनीमोमीटर (वायुमंडल में) और एक कैटाथर्मोमीटर के साथ - एक आवास में, वायुमंडलीय दबाव - के साथ एक बैरोमीटर। स्वच्छता मूल्यांकनमौसम संबंधी कारकों को शरीर पर उनके प्रभाव की डिग्री के अनुसार किया जाता है, जिसके लिए अभिन्न संकेतकों का उपयोग किया जाता है: तापमान प्रतिक्रिया - माथे की त्वचा के टी में परिवर्तन (सामान्य - 33-34 डिग्री सेल्सियस) और हाथ (30-31) ° C), पसीने के वाष्पीकरण की मात्रा (वजन में परिवर्तन), नाड़ी की दर, श्वसन, रक्तचाप और किसी व्यक्ति की व्यक्तिपरक संवेदनाएं, उदाहरण के लिए, तापमान परिवर्तन पर - 5-बिंदु पैमाने पर: ठंडा, ठंडा, अच्छा, गर्म, गरम; प्रकाश के लिए - चमक, तेज।
हवा का तापमानयह वर्ष के समय, जलवायु क्षेत्र, दिन के समय, सूर्य के प्रकाश की तीव्रता और पृथ्वी की निचली सतह पर निर्भर करता है। वायुमंडल से गुजरने वाली सूर्य की किरणें इसे गर्म नहीं करती हैं। हवा का ताप मिट्टी के गर्मी हस्तांतरण से आता है, जो सूर्य की किरणों को अवशोषित करता है। ठंडी हवा को रास्ता देने के लिए गर्म हवा ऊपर उठती है - इस गति को कहा जाता है कंवेक्शन- यह वायु द्रव्यमान की गति और वायुमंडल की सतह परतों के समान तापन में योगदान देता है। हवा के तापमान का स्वच्छ महत्व शरीर के ताप विनिमय पर इसके प्रभाव में निहित है। इसके अलावा, न केवल हवा के तापमान के पूर्ण मूल्य, बल्कि इसके उतार-चढ़ाव के आयाम भी स्वच्छ महत्व के हैं। मनुष्यों में, कोशिकाओं और ऊतकों में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप गर्मी उत्पन्न होती है, और शरीर के स्थिर तापमान पर इसका सामान्य अस्तित्व संभव है। पर्यावरण के साथ थर्मोरेग्यूलेशन के जटिल तंत्र के कारण (7-8 वर्ष से कम उम्र के बच्चों में यह अपूर्ण है), शरीर एक थर्मल संतुलन बनाए रखता है। किसी व्यक्ति की भलाई के लिए सबसे अनुकूल T-18-22 o C (पुरुषों के लिए - 20 o C, महिलाओं के लिए - 22 o C) है और इसके उतार-चढ़ाव का आयाम दिन के दौरान 2-4 o C होता है।
हवा में नमींहवा में जल वाष्प की मात्रा है। यह जलवायु क्षेत्र, वर्ष के मौसम और जल घाटियों की निकटता पर निर्भर करता है: समुद्री जलवायु में महाद्वीपीय या रेगिस्तानी जलवायु की तुलना में अधिक नमी होती है। वायु आर्द्रता की डिग्री तीन संकेतकों द्वारा निर्धारित की जाती है: पूर्ण, अधिकतम और सापेक्ष आर्द्रता। शुद्धआर्द्रता - किसी दिए गए तापमान पर हवा के प्रति 1 मीटर 3 ग्राम में जल वाष्प की मात्रा। ज्यादा से ज्यादाआर्द्रता - किसी दिए गए तापमान पर हवा में कितना जल वाष्प समाहित किया जा सकता है, जिसे g प्रति m 3 में मापा जाता है। रिश्तेदारआर्द्रता निरपेक्ष आर्द्रता का अधिकतम अनुपात है, जिसे% में मापा जाता है। स्वास्थ्य सापेक्ष आर्द्रता के लिए इष्टतम पैरामीटर - 30-60%। आर्द्रता का स्वच्छ मूल्य मानव पसीने पर इसके प्रभाव में है, जो शरीर के तापमान को प्रभावित करके अपनी स्थिरता बनाए रखता है। आर्द्रता में वृद्धि के साथ - गर्मी में एक व्यक्ति गर्म हो जाता है, ठंड में - ठंडा, ठंडा।
वायुमंडलीय दबावगुरुत्वाकर्षण के परिणामस्वरूप वायु के वायुमंडलीय स्तंभ का दबाव है। समुद्र तल पर, दबाव स्थिर होता है: प्रति 1 सेमी 2 - 1.033 किग्रा या 760 मिमी पारा। वायुमंडलीय दबाव का स्वच्छ मूल्य रक्तचाप (बीपी) को बनाए रखने में है। दबाव में वृद्धि या कमी मानव शरीर क्रिया विज्ञान को प्रभावित करती है। एक स्वस्थ व्यक्ति के लिए, ये परिवर्तन अगोचर होते हैं, लेकिन एक रोगी के लिए वे संवेदनशील होते हैं: दबाव में परिवर्तन भलाई से संकेत मिलता है। पर दबाव में वृद्धिऑक्सीजन का आंशिक दबाव बढ़ जाता है (इसका% समान रहता है): नाड़ी और श्वसन दर धीमी हो जाती है, अधिकतम रक्तचाप कम हो जाता है और न्यूनतम रक्तचाप बढ़ जाता है, फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता बढ़ जाती है, त्वचा की संवेदनशीलता और सुनने की क्षमता कम हो जाती है, वहाँ श्लेष्म झिल्ली (मुंह में) की सूखापन की भावना है, आंतों की गतिशीलता बढ़ जाती है और गैस आउटलेट; रक्त और ऊतक ऑक्सीजन को बेहतर तरीके से अवशोषित करते हैं, जिससे प्रदर्शन और कल्याण में सुधार होता है। दबाव में कृत्रिम वृद्धि (गोताखोरों में) के साथ, वायुमंडलीय नाइट्रोजन का विघटन बढ़ जाता है, जो वसा, तंत्रिका ऊतक और चमड़े के नीचे के ऊतकों में अच्छी तरह से घुल जाता है, जहां से यह धीरे-धीरे विघटन के दौरान बाहर निकल जाता है। जब एक गोताखोर तेजी से गहराई से ऊपर उठता है, नाइट्रोजन उबलता है और मस्तिष्क के छोटे जहाजों को बंद कर देता है, जिससे गोताखोर की मृत्यु हो जाती है, जिससे उसे गहराई से धीरे-धीरे निकालने की आवश्यकता होती है। लेकिन सामान्य परिचालन स्थितियों में भी, गोताखोर संवहनी नाइट्रोजन एम्बोलिज्म से बच नहीं सकते हैं - उनके जोड़ों में चोट लगती है और रक्तस्राव अक्सर होता है।
दबाव में गिरावटऑक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी का कारण बनता है, और पहाड़ों पर चढ़ते समय और इसकी एकाग्रता में कमी का कारण बनता है। "ऊंचाई की बीमारी" के लक्षण हैं: उनींदापन, अधिकतम रक्तचाप में वृद्धि और न्यूनतम रक्तचाप में कमी, सिर में भारीपन, सिरदर्द, उदासीनता, अवसाद; घुली हुई नाइट्रोजन जोड़ों में दर्द और खुजली के रूप में रक्त में छोड़ी जाती है। शहर में, वायुमंडलीय दबाव शहर के बाहर या मैदान की तुलना में कम होता है, और ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कम होता है। यह उन लोगों में "ऊंचाई की बीमारी" के लक्षणों की अभिव्यक्ति को निर्धारित करता है जो अपनी गर्मियों की झोपड़ी या ग्रामीण इलाकों से शहर की ओर जाते हैं: सांस की तकलीफ, धड़कन, चक्कर आना, मतली और नाक से खून आना।
वायु संचलन- इसकी गति की गति और हवा की दिशा से निर्धारित होती है। हवा की गति m/s में मापी जाती है। अच्छा स्वास्थ्य बनाए रखा जाता है जब हवा 0.1-0.3 मीटर / सेकंड की गति से चलती है - यह आवासीय परिसर के लिए आदर्श है। स्वच्छ पक्ष से हवा की गति की निचली सीमा को कवर करने वाले व्यक्ति को उड़ाने की आवश्यकता से निर्धारित होता है
दप से
जहां से यह चलता है, और कहा जाता है रंबोमी. दुनिया के कुछ हिस्सों की दिशा में किसी दिए गए क्षेत्र में हवा की आवृत्ति का चित्रमय प्रतिनिधित्व कहलाता है विंड रोज़।उदाहरण के लिए, अंजीर में। नंबर 1 एक प्रचलित एनई हवा के साथ एक हवा गुलाब दिखाता है आवासीय क्षेत्रों और औद्योगिक उद्यमों का निर्माण करते समय पवन गुलाब को आर्किटेक्ट्स द्वारा ध्यान में रखा जाना चाहिए: आवासीय क्षेत्रों को औद्योगिक उद्यमों के संबंध में हवा की तरफ स्थित होना चाहिए।
मौसम संबंधी कारकों के अलावा, वायु पर्यावरण की गुणवत्ता वायु आयनीकरण और सौर विकिरण की विशेषता है।
वायु आयनीकरणयह विद्युत निर्वहन, रेडियोधर्मी तत्वों, यूवी और कॉस्मिक किरणों के प्रभाव में बनता है। स्वच्छ वायु में प्रकाश ऋणात्मक आयन प्रबल होते हैं, जबकि भारी धनात्मक आयन प्रदूषित वायु में प्रबल होते हैं। शहरों में प्रदूषित हवा ग्रामीण क्षेत्रों और रिसॉर्ट क्षेत्रों की तुलना में कम आयनीकृत होती है। नकारात्मक आयन सड़क से आवास में प्रवेश करते हैं, और पहले से ही खिड़की के उद्घाटन में वे सड़क की एकाग्रता का केवल 20% बनाते हैं। बहुमंजिला इमारतों में, वे कंक्रीट की दीवारों, धूल, CO2, नमी, उच्च हवा के तापमान द्वारा सक्रिय रूप से अवशोषित होते हैं। इस स्थिति में ऋणात्मक आयनों के स्थान पर धनात्मक आयनों की संख्या बढ़ जाती है। यह एक व्यक्ति के लिए भरा हुआ है, ऐसा लगता है कि "छोटी हवा" है, लेकिन वास्तव में कुछ नकारात्मक आयन हैं। इसलिए, आवास के आयनीकरण का स्तर हवा की शुद्धता का सूचक है। नकारात्मक आयनों की स्वच्छ भूमिका - वे एरिथ्रोसाइट्स को नकारात्मक रूप से चार्ज करते हैं, वे ऑक्सीजन को बेहतर तरीके से अवशोषित करते हैं और छोड़ते हैं, ऊतकों में चयापचय प्रक्रियाएं बेहतर होती हैं, एसिडोसिस कम हो जाता है - मानसिक कार्य में सुधार होता है, दक्षता बढ़ जाती है, बुढ़ापा कम हो जाता है। एक 5-लीटर जार में चूहे, जो इलेक्ट्रोड के माध्यम से पारित परिवेशी वायु के साथ आपूर्ति की जाती है, 2 घंटे के बाद मर जाते हैं, जबकि सामान्य हवा के साथ नियंत्रण रहता है। इसलिए, चिज़ेव्स्की के लैंप जैसे एयर आयनाइज़र का उपयोग आवासों में किया जाता है। औषधीय प्रयोजनों के लिए, वायु आयनीकरण का उपयोग उच्च रक्तचाप और ब्रोन्कियल अस्थमा के इलाज के लिए किया जाता है। इसलिए, एक स्वस्थ जीवन शैली के लिए, लोगों को अधिक बार ताजी हवा में रहने की सलाह दी जाती है, और एक अपार्टमेंट में बाहर नहीं बैठना चाहिए।
सौर विकिरण।हम जीवन के लिए सूर्य के ऋणी हैं - यह ऊष्मा और प्रकाश का स्रोत है। सूर्य का प्रकाश विद्युत चुम्बकीय कंपनों की एक धारा है, जो पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते हुए, आंशिक रूप से अवशोषित, बिखरी हुई है, और केवल 43% मिट्टी तक पहुँचती है। सूर्य का प्रकाश अपने स्पेक्ट्रम के सभी भागों के साथ शरीर को प्रभावित करता है। दृश्यमान भागइसका शरीर पर, दृष्टि के अंग पर, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर और इसके माध्यम से सभी अंगों पर सामान्य जैविक प्रभाव पड़ता है। लेकिन दृश्य प्रकाश के विभिन्न क्षेत्र अलग तरह से कार्य करते हैं: लाल किरणें उत्तेजित करती हैं; पीला, हरा - शांत करना; बैंगनी - दमनकारी। प्रकाश की कमी के साथ, दृष्टि तनाव और बिगड़ती है (तीव्रता और भेदभाव की गति)। उच्च चमक - अंधा और टायर, और लंबे समय तक जोखिम (बर्फ) के साथ रेटिना की सूजन का कारण बनता है। अदृश्यदुनिया का हिस्सा: अवरक्त और पराबैंगनी - बहुत जैविक रूप से सक्रिय। अवरक्तविकिरण को 1) दीर्घ-तरंग और 2) लघु-तरंग में बांटा गया है। लंबी तरंग दैर्ध्य त्वचा की सतह परत द्वारा अवशोषित होती है और इसे गर्म करने का कारण बनती है, जलन महसूस होती है। शॉर्टवेव महसूस नहीं होती है और त्वचा की गहरी परतों में प्रवेश करती है, जिससे जलन होती है और शरीर का सामान्य रूप से गर्म हो जाता है। उत्पादन में, शॉर्ट-वेव विकिरण मोतियाबिंद तक, आंख के कॉर्निया में परिवर्तन का कारण बनता है। दोपहर के समय शॉर्ट-वेव रेडिएशन प्रबल होता है, इसलिए इस समय धूप सेंकना खतरनाक होता है। यूएफएलउच्चतम जैविक गतिविधि है। वसंत में, उनके प्रभाव में, चयापचय, प्रतिरक्षा और कार्य क्षमता में वृद्धि होती है। उनके पास एक विरोधी रैचिटिक प्रभाव है, टीके। उनके प्रभाव में, त्वचा में विटामिन डी का संश्लेषण होता है, जो कैल्शियम चयापचय और रक्त निर्माण और केशिकाओं के प्रतिरोध में सुधार करता है। यूवी विकिरण के बिना, बच्चों में रिकेट्स होता है, और वयस्कों में ऑस्टियोपोरोसिस होता है: हड्डियों में कैल्शियम की कमी, जिससे उनकी नाजुकता, दांतों की सड़न (क्षरण) हो जाती है। इस स्थिति को "हल्की भुखमरी" कहा जाता है - यह अक्सर पेशेवर मूल का होता है: खनिकों के बीच, उत्तर में भेजे गए लोगों के बीच, और उन लोगों के बीच भी जो शायद ही कभी ताजी हवा में बाहर जाते हैं। हाइपोविटामिनोसिस डी की रोकथाम: सूर्य के संपर्क में, यूवी लैंप के साथ विकिरण, कैल्सीफेरॉल लेना। यूवी लैंप का एक जीवाणुनाशक प्रभाव भी होता है - वे रोगाणुओं को मारते हैं, जिसका उपयोग दवा में यूवी लैंप की मदद से उन्हें नष्ट करने के लिए किया जाता है। खिड़की के शीशे यूवी विकिरण को कमजोर करते हैं, इसलिए उन्हें धूल से अधिक बार धोने की आवश्यकता होती है। यूवी विकिरण का आंखों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, जिससे उनकी सूजन (फोटोफथाल्मिया) होती है - वेल्डर की एक व्यावसायिक बीमारी, साथ ही पर्वतारोही, पहाड़ी और आर्कटिक क्षेत्रों के निवासी। रोकथाम: सुरक्षा कवच, काला चश्मा आदि का उपयोग।
पृथ्वी का वायुमंडल(ग्रीक एटमॉस स्टीम + स्पाइरा बॉल) - पृथ्वी के चारों ओर गैसीय खोल। वायुमंडल का द्रव्यमान लगभग 5.15·10 15 वायुमंडल का जैविक महत्व बहुत बड़ा है। वातावरण में, चेतन और निर्जीव प्रकृति के बीच, वनस्पतियों और जीवों के बीच एक द्रव्यमान-ऊर्जा विनिमय होता है। वायुमंडलीय नाइट्रोजन सूक्ष्मजीवों द्वारा आत्मसात किया जाता है; पौधे सूर्य की ऊर्जा के कारण कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं। वायुमंडल की उपस्थिति पृथ्वी पर जल के संरक्षण को सुनिश्चित करती है, जो जीवों के अस्तित्व के लिए भी एक महत्वपूर्ण शर्त है।
उच्च ऊंचाई वाले भूभौतिकीय रॉकेटों, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और अंतरग्रहीय स्वचालित स्टेशनों की मदद से किए गए अध्ययनों ने स्थापित किया है कि पृथ्वी का वायुमंडल हजारों किलोमीटर तक फैला हुआ है। वायुमंडल की सीमाएं अस्थिर हैं, वे चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और सूर्य के प्रकाश के प्रवाह के दबाव से प्रभावित हैं। पृथ्वी की छाया के क्षेत्र में भूमध्य रेखा के ऊपर, वायुमंडल लगभग 10,000 किमी की ऊँचाई तक पहुँचता है, और ध्रुवों के ऊपर, इसकी सीमाएँ पृथ्वी की सतह से 3,000 किमी दूर हैं। वायुमंडल का मुख्य द्रव्यमान (80-90%) 12-16 किमी तक की ऊंचाई के भीतर है, जिसे ऊंचाई के रूप में इसके गैसीय माध्यम के घनत्व (दुर्लभकरण) में कमी की घातीय (गैर-रैखिक) प्रकृति द्वारा समझाया गया है। समुद्र के स्तर से ऊपर बढ़ जाता है।
प्राकृतिक परिस्थितियों में अधिकांश जीवित जीवों का अस्तित्व वातावरण की संकरी सीमाओं में भी संभव है, 7-8 किमी तक, जहां गैस की संरचना, तापमान, दबाव और आर्द्रता जैसे वायुमंडलीय कारकों का संयोजन, सक्रिय पाठ्यक्रम के लिए आवश्यक है। जैविक प्रक्रियाएं होती हैं। हवा की गति और आयनीकरण, वायुमंडलीय वर्षा और वातावरण की विद्युत स्थिति भी स्वच्छ महत्व के हैं।
गैस संरचना
वायुमंडल गैसों का एक भौतिक मिश्रण है (सारणी 1), मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन (78.08 और 20.95 वॉल्यूम।%)। वायुमंडलीय गैसों का अनुपात लगभग 80-100 किमी की ऊंचाई तक समान है। वायुमंडल की गैस संरचना के मुख्य भाग की स्थिरता चेतन और निर्जीव प्रकृति के बीच गैस विनिमय की प्रक्रियाओं के सापेक्ष संतुलन और क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दिशाओं में वायु द्रव्यमान के निरंतर मिश्रण के कारण है।
तालिका 1. पृथ्वी की सतह के पास शुष्क वायुमंडलीय वायु की रासायनिक संरचना की विशेषताएं
गैस संरचना |
वॉल्यूम एकाग्रता,% |
ऑक्सीजन |
|
कार्बन डाइआक्साइड |
|
नाइट्रस ऑक्साइड |
|
सल्फर डाइऑक्साइड |
0 से 0.0001 |
गर्मियों में 0 से 0.000007, सर्दियों में 0 से 0.00002 |
|
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड |
0 से 0.00002 |
कार्बन मोनोआक्साइड |
|
100 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, गुरुत्वाकर्षण और तापमान के प्रभाव में अलग-अलग गैसों का प्रतिशत उनके विसरित स्तरीकरण के कारण बदल जाता है। इसके अलावा, 100 किमी या उससे अधिक की ऊंचाई पर पराबैंगनी और एक्स-रे के लघु-तरंग दैर्ध्य भाग की कार्रवाई के तहत, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड अणु परमाणुओं में अलग हो जाते हैं। उच्च ऊंचाई पर, ये गैसें अत्यधिक आयनित परमाणुओं के रूप में होती हैं।
पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों के वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री कम स्थिर है, जो आंशिक रूप से बड़े औद्योगिक उद्यमों के असमान वितरण के कारण है जो हवा को प्रदूषित करते हैं, साथ ही कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करने वाले वनस्पति और जल बेसिन के असमान वितरण के कारण है। पृथ्वी पर। वायुमंडल में भी परिवर्तनशील एरोसोल (देखें) की सामग्री है - हवा में निलंबित कण कई मिलीमीटर से लेकर कई दसियों माइक्रोन तक आकार में - ज्वालामुखी विस्फोट, शक्तिशाली कृत्रिम विस्फोट, औद्योगिक उद्यमों द्वारा प्रदूषण के परिणामस्वरूप बनते हैं। ऊंचाई के साथ एरोसोल की सांद्रता तेजी से घटती है।
वायुमंडल के परिवर्तनशील घटकों में सबसे अस्थिर और महत्वपूर्ण जल वाष्प है, जिसकी पृथ्वी की सतह पर सांद्रता 3% (उष्णकटिबंधीय में) से 2 × 10 -10% (अंटार्कटिका में) तक भिन्न हो सकती है। हवा का तापमान जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक नमी, ceteris paribus, वातावरण में हो सकती है और इसके विपरीत। जलवाष्प का अधिकांश भाग वायुमंडल में 8-10 किमी की ऊँचाई तक संकेन्द्रित होता है। वायुमंडल में जल वाष्प की सामग्री वाष्पीकरण, संघनन और क्षैतिज परिवहन की प्रक्रियाओं के संयुक्त प्रभाव पर निर्भर करती है। उच्च ऊंचाई पर, तापमान में कमी और वाष्प के संघनन के कारण, हवा व्यावहारिक रूप से शुष्क होती है।
आणविक और परमाणु ऑक्सीजन के अलावा, पृथ्वी के वायुमंडल में थोड़ी मात्रा में ओजोन (देखें) होता है, जिसकी सांद्रता बहुत परिवर्तनशील होती है और ऊंचाई और मौसम के आधार पर भिन्न होती है। ओजोन का अधिकांश भाग ध्रुवीय रात के अंत तक ध्रुवों के क्षेत्र में 15-30 किमी की ऊंचाई पर तेजी से ऊपर और नीचे होता है। ओजोन मुख्य रूप से 20-50 किमी की ऊंचाई पर ऑक्सीजन पर पराबैंगनी सौर विकिरण की फोटोकैमिकल क्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। इस मामले में, डायटोमिक ऑक्सीजन अणु आंशिक रूप से परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं और, असंबद्ध अणुओं से जुड़कर, त्रिकोणीय ओजोन अणु (पॉलीमेरिक, ऑक्सीजन का एलोट्रोपिक रूप) बनाते हैं।
तथाकथित अक्रिय गैसों (हीलियम, नियॉन, आर्गन, क्रिप्टन, क्सीनन) के समूह के वातावरण में उपस्थिति प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय प्रक्रियाओं के निरंतर प्रवाह से जुड़ी है।
गैसों का जैविक महत्ववातावरण बहुत बड़ा है। अधिकांश बहुकोशिकीय जीवों के लिए, गैसीय या जलीय माध्यम में आणविक ऑक्सीजन की एक निश्चित सामग्री उनके अस्तित्व का एक अनिवार्य कारक है, जो श्वसन के दौरान प्रकाश संश्लेषण के दौरान शुरू में बनाए गए कार्बनिक पदार्थों से ऊर्जा की रिहाई को निर्धारित करता है। यह कोई संयोग नहीं है कि जीवमंडल की ऊपरी सीमाएं (ग्लोब की सतह का हिस्सा और वायुमंडल का निचला हिस्सा जहां जीवन मौजूद है) पर्याप्त मात्रा में ऑक्सीजन की उपस्थिति से निर्धारित होती है। विकास की प्रक्रिया में, जीवों ने वातावरण में ऑक्सीजन के एक निश्चित स्तर के लिए अनुकूलित किया है; ऑक्सीजन सामग्री को घटने या बढ़ने की दिशा में बदलने से प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है (देखें ऊंचाई की बीमारी, हाइपरॉक्सिया, हाइपोक्सिया)।
ऑक्सीजन के ओजोन-एलोट्रोपिक रूप का भी एक स्पष्ट जैविक प्रभाव होता है। सांद्रता में 0.0001 मिलीग्राम / एल से अधिक नहीं, जो रिसॉर्ट क्षेत्रों और समुद्री तटों के लिए विशिष्ट है, ओजोन का उपचार प्रभाव पड़ता है - यह श्वसन और हृदय गतिविधि को उत्तेजित करता है, नींद में सुधार करता है। ओजोन की एकाग्रता में वृद्धि के साथ, इसका विषाक्त प्रभाव प्रकट होता है: आंखों में जलन, श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली की नेक्रोटिक सूजन, फुफ्फुसीय रोगों का तेज होना, स्वायत्त न्यूरोसिस। हीमोग्लोबिन के साथ संयोजन में, ओजोन मेथेमोग्लोबिन बनाता है, जिससे रक्त के श्वसन कार्य का उल्लंघन होता है; फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन का स्थानांतरण मुश्किल हो जाता है, घुटन की घटना विकसित होती है। परमाणु ऑक्सीजन का शरीर पर समान प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। सौर विकिरण और स्थलीय विकिरण के अत्यधिक मजबूत अवशोषण के कारण ओजोन वायुमंडल की विभिन्न परतों के तापीय शासन बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ओजोन पराबैंगनी और अवरक्त किरणों को सबसे अधिक तीव्रता से अवशोषित करती है। 300 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य वाली सौर किरणें वायुमंडलीय ओजोन द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाती हैं। इस प्रकार, पृथ्वी एक प्रकार की "ओजोन स्क्रीन" से घिरी हुई है जो कई जीवों को सूर्य से पराबैंगनी विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाती है। वायुमंडलीय हवा में नाइट्रोजन का बहुत बड़ा जैविक महत्व है, मुख्य रूप से तथाकथित के स्रोत के रूप में। स्थिर नाइट्रोजन - पौधे (और अंततः पशु) भोजन का एक संसाधन। नाइट्रोजन का शारीरिक महत्व जीवन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक वायुमंडलीय दबाव के स्तर को बनाने में इसकी भागीदारी से निर्धारित होता है। दबाव परिवर्तन की कुछ शर्तों के तहत, नाइट्रोजन शरीर में कई विकारों के विकास में एक प्रमुख भूमिका निभाता है (देखें डीकंप्रेसन बीमारी)। यह धारणा कि नाइट्रोजन शरीर पर ऑक्सीजन के विषाक्त प्रभाव को कमजोर करती है और न केवल सूक्ष्मजीवों द्वारा, बल्कि उच्च जानवरों द्वारा भी वातावरण से अवशोषित होती है, विवादास्पद हैं।
वायुमंडल की निष्क्रिय गैसों (क्सीनन, क्रिप्टन, आर्गन, नियॉन, हीलियम) को सामान्य परिस्थितियों में बनाए गए आंशिक दबाव पर जैविक रूप से उदासीन गैसों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। आंशिक दबाव में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ, इन गैसों का एक मादक प्रभाव होता है।
वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति जटिल कार्बन यौगिकों के प्रकाश संश्लेषण के कारण जीवमंडल में सौर ऊर्जा के संचय को सुनिश्चित करती है, जो जीवन के दौरान लगातार उत्पन्न होती है, बदलती है और विघटित होती है। इस गतिशील प्रणाली को शैवाल और भूमि पौधों की गतिविधि के परिणामस्वरूप बनाए रखा जाता है जो सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को पकड़ते हैं और इसका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड (देखें) और पानी को ऑक्सीजन की रिहाई के साथ विभिन्न कार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित करने के लिए करते हैं। जीवमंडल का ऊपरी विस्तार आंशिक रूप से इस तथ्य से सीमित है कि 6-7 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, क्लोरोफिल युक्त पौधे कार्बन डाइऑक्साइड के कम आंशिक दबाव के कारण नहीं रह सकते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड शारीरिक दृष्टि से भी बहुत सक्रिय है, क्योंकि यह चयापचय प्रक्रियाओं के नियमन, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि, श्वसन, रक्त परिसंचरण और शरीर के ऑक्सीजन शासन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हालांकि, इस नियमन की मध्यस्थता शरीर द्वारा ही उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड के प्रभाव से होती है, न कि वातावरण से। जानवरों और मनुष्यों के ऊतकों और रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव वातावरण में इसके दबाव से लगभग 200 गुना अधिक होता है। और केवल वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में उल्लेखनीय वृद्धि (0.6-1% से अधिक) के साथ, शरीर में उल्लंघन होते हैं, जिसे हाइपरकेनिया (देखें) शब्द द्वारा दर्शाया गया है। साँस की हवा से कार्बन डाइऑक्साइड का पूर्ण उन्मूलन सीधे मानव और पशु जीवों पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डाल सकता है।
कार्बन डाइऑक्साइड लंबी-तरंग दैर्ध्य विकिरण को अवशोषित करने और "ग्रीनहाउस प्रभाव" को बनाए रखने में एक भूमिका निभाता है जो पृथ्वी की सतह के पास तापमान बढ़ाता है। उद्योग के अपशिष्ट उत्पाद के रूप में भारी मात्रा में हवा में प्रवेश करने वाले कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण के थर्मल और अन्य शासनों पर प्रभाव की समस्या का भी अध्ययन किया जा रहा है।
वायुमंडलीय जल वाष्प (वायु आर्द्रता) मानव शरीर को भी प्रभावित करती है, विशेष रूप से, पर्यावरण के साथ गर्मी का आदान-प्रदान।
वायुमण्डल में जलवाष्प के संघनन के फलस्वरूप बादल बनते हैं और वर्षा (वर्षा, ओले, हिम) गिरती है। जल वाष्प, प्रकीर्णन सौर विकिरण, मौसम संबंधी परिस्थितियों के निर्माण में पृथ्वी के तापीय शासन और वायुमंडल की निचली परतों के निर्माण में भाग लेते हैं।
वायुमंडलीय दबाव
वायुमंडलीय दबाव (बैरोमेट्रिक) पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में वातावरण द्वारा लगाया जाने वाला दबाव है। वायुमंडल में प्रत्येक बिंदु पर इस दबाव का मान माप के स्थान से ऊपर वायुमंडल की सीमाओं तक फैले एक इकाई आधार के साथ हवा के ऊपरी स्तंभ के वजन के बराबर होता है। वायुमंडलीय दबाव को बैरोमीटर (देखें) से मापा जाता है और मिलीबार में व्यक्त किया जाता है, न्यूटन प्रति वर्ग मीटर या बैरोमीटर में पारा स्तंभ की ऊंचाई मिलीमीटर में, 0 ° तक कम हो जाती है और गुरुत्वाकर्षण के त्वरण का सामान्य मान होता है। तालिका में। 2 वायुमंडलीय दबाव की सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली इकाइयों को दर्शाता है।
विभिन्न भौगोलिक अक्षांशों पर भूमि और पानी के ऊपर स्थित वायुराशियों के असमान तापन के कारण दबाव में परिवर्तन होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, हवा का घनत्व और उससे बनने वाला दबाव कम होता जाता है। कम दबाव के साथ तेज गति वाली हवा का एक बड़ा संचय (परिधि से भंवर के केंद्र तक दबाव में कमी के साथ) एक चक्रवात कहा जाता है, जिसमें दबाव बढ़ जाता है (भंवर के केंद्र की ओर दबाव में वृद्धि के साथ) - ए प्रतिचक्रवात। मौसम की भविष्यवाणी के लिए, वायुमंडलीय दबाव में गैर-आवधिक परिवर्तन महत्वपूर्ण हैं, जो विशाल द्रव्यमान को स्थानांतरित करने में होते हैं और एंटीसाइक्लोन और चक्रवातों के उद्भव, विकास और विनाश से जुड़े होते हैं। विशेष रूप से वायुमंडलीय दबाव में बड़े परिवर्तन उष्णकटिबंधीय चक्रवातों की तीव्र गति से जुड़े होते हैं। इसी समय, वायुमंडलीय दबाव प्रति दिन 30-40 एमबार तक भिन्न हो सकता है।
100 किमी की दूरी पर मिलीबार में वायुमंडलीय दबाव में गिरावट को क्षैतिज बैरोमीटर का ढाल कहा जाता है। आमतौर पर, क्षैतिज बैरोमीटर का ढाल 1-3 एमबार है, लेकिन उष्णकटिबंधीय चक्रवातों में यह कभी-कभी प्रति 100 किमी में दस मिलीबार तक बढ़ जाता है।
जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, लॉगरिदमिक संबंध में वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है: पहले बहुत तेजी से, और फिर कम और कम ध्यान देने योग्य (चित्र 1)। इसलिए, बैरोमीटर का दबाव वक्र घातीय है।
प्रति इकाई ऊर्ध्वाधर दूरी के दबाव में कमी को ऊर्ध्वाधर बैरोमीटर का ढाल कहा जाता है। अक्सर वे इसका पारस्परिक उपयोग करते हैं - बैरोमीटर का कदम।
चूंकि बैरोमीटर का दबाव हवा बनाने वाली गैसों के आंशिक दबावों का योग है, इसलिए यह स्पष्ट है कि ऊंचाई में वृद्धि के साथ-साथ वातावरण के कुल दबाव में कमी के साथ, गैसों का आंशिक दबाव होता है। ऊपर हवा भी कम हो जाती है। वायुमण्डल में किसी भी गैस के आंशिक दाब के मान की गणना सूत्र द्वारा की जाती है
जहां पी एक्स गैस का आंशिक दबाव है, पी जेड ऊंचाई जेड पर वायुमंडलीय दबाव है, एक्स% गैस का प्रतिशत है जिसका आंशिक दबाव निर्धारित किया जाना है।
चावल। 1. समुद्र तल से ऊंचाई के आधार पर बैरोमीटर के दबाव में परिवर्तन।
चावल। 2. वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में परिवर्तन और ऑक्सीजन के साथ धमनी रक्त की संतृप्ति हवा और ऑक्सीजन में सांस लेते समय ऊंचाई में परिवर्तन पर निर्भर करता है। ऑक्सीजन की सांस 8.5 किमी की ऊंचाई से शुरू होती है (दबाव कक्ष में प्रयोग)।
चावल। 3. हवा (I) और ऑक्सीजन (II) में तेजी से वृद्धि के बाद विभिन्न ऊंचाइयों पर मिनटों में एक व्यक्ति में सक्रिय चेतना के औसत मूल्यों का तुलनात्मक घटता। 15 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, ऑक्सीजन और हवा में सांस लेते समय सक्रिय चेतना समान रूप से परेशान होती है। 15 किमी तक की ऊंचाई पर, ऑक्सीजन की सांस लेने से सक्रिय चेतना (एक दबाव कक्ष में प्रयोग) की अवधि काफी बढ़ जाती है।
चूंकि वायुमंडलीय गैसों की प्रतिशत संरचना अपेक्षाकृत स्थिर है, किसी भी गैस के आंशिक दबाव को निर्धारित करने के लिए, केवल एक निश्चित ऊंचाई पर कुल बैरोमीटर का दबाव जानना आवश्यक है (चित्र 1 और तालिका 3)।
तालिका 3. मानक वायुमंडल की तालिका (GOST 4401-64) 1
ज्यामितीय ऊंचाई (एम) |
तापमान |
बैरोमीटर का दबाव |
ऑक्सीजन का आंशिक दबाव (mmHg) |
|||
एमएमएचजी कला। |
||||||
1 संक्षिप्त रूप में दिया गया है और "ऑक्सीजन का आंशिक दबाव" कॉलम द्वारा पूरक है।.
नम हवा में गैस के आंशिक दबाव का निर्धारण करते समय, संतृप्त वाष्प के दबाव (लोच) को बैरोमीटर के दबाव से घटाया जाना चाहिए।
नम हवा में गैस के आंशिक दबाव को निर्धारित करने का सूत्र शुष्क हवा की तुलना में थोड़ा अलग होगा:
जहाँ pH 2 O जलवाष्प की लोच है। t° 37° पर, संतृप्त जल वाष्प की लोच 47 मिमी Hg है। कला। इस मान का उपयोग वायुकोशीय वायु में जमीन और उच्च ऊंचाई की स्थितियों में गैसों के आंशिक दबावों की गणना में किया जाता है।
उच्च और निम्न रक्तचाप का शरीर पर प्रभाव। बैरोमीटर के दबाव में ऊपर या नीचे परिवर्तन का जानवरों और मनुष्यों के जीवों पर कई तरह के प्रभाव पड़ते हैं। बढ़े हुए दबाव का प्रभाव गैसीय माध्यम (तथाकथित संपीड़न और मर्मज्ञ प्रभाव) की यांत्रिक और मर्मज्ञ भौतिक और रासायनिक क्रिया से जुड़ा होता है।
संपीड़न प्रभाव द्वारा प्रकट होता है: अंगों और ऊतकों पर यांत्रिक दबाव की ताकतों में एक समान वृद्धि के कारण सामान्य वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न; बहुत उच्च बैरोमीटर के दबाव पर एकसमान वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न के कारण मैकेनोरकोसिस; ऊतकों पर स्थानीय असमान दबाव जो गैस युक्त गुहाओं को सीमित करता है जब गुहा में बाहरी हवा और हवा के बीच एक टूटा हुआ संबंध होता है, उदाहरण के लिए, मध्य कान, नाक की सहायक गुहाएं (बरोट्रामा देखें); बाहरी श्वसन प्रणाली में गैस घनत्व में वृद्धि, जो श्वसन आंदोलनों के प्रतिरोध में वृद्धि का कारण बनती है, खासकर जबरन श्वास (व्यायाम, हाइपरकेनिया) के दौरान।
मर्मज्ञ प्रभाव ऑक्सीजन और उदासीन गैसों के विषाक्त प्रभाव को जन्म दे सकता है, जिसकी सामग्री में वृद्धि रक्त और ऊतकों में एक मादक प्रतिक्रिया का कारण बनती है, मनुष्यों में नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण का उपयोग करते समय कटौती के पहले लक्षण होते हैं। 4-8 एटीएम का दबाव। ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में वृद्धि शुरू में शारीरिक हाइपोक्सिमिया के नियामक प्रभाव के बंद होने के कारण हृदय और श्वसन प्रणाली के कामकाज के स्तर को कम कर देती है। 0.8-1 एटीए से अधिक फेफड़ों में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में वृद्धि के साथ, इसका विषाक्त प्रभाव प्रकट होता है (फेफड़े के ऊतकों को नुकसान, आक्षेप, पतन)।
गैसीय माध्यम के बढ़े हुए दबाव के मर्मज्ञ और संपीड़ित प्रभाव का उपयोग नैदानिक चिकित्सा में ऑक्सीजन आपूर्ति की सामान्य और स्थानीय हानि के साथ विभिन्न रोगों के उपचार में किया जाता है (देखें बैरोथेरेपी, ऑक्सीजन थेरेपी)।
दबाव कम करने से शरीर पर और भी अधिक स्पष्ट प्रभाव पड़ता है। अत्यंत दुर्लभ वातावरण की स्थितियों के तहत, मुख्य रोगजनक कारक जिसके कारण कुछ सेकंड में चेतना का नुकसान होता है, और 4-5 मिनट में मृत्यु हो जाती है, साँस की हवा में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी होती है, और फिर वायुकोशीय में वायु, रक्त और ऊतक (चित्र 2 और 3)। मध्यम हाइपोक्सिया श्वसन प्रणाली और हेमोडायनामिक्स की अनुकूली प्रतिक्रियाओं के विकास का कारण बनता है, जिसका उद्देश्य मुख्य रूप से महत्वपूर्ण अंगों (मस्तिष्क, हृदय) को ऑक्सीजन की आपूर्ति बनाए रखना है। ऑक्सीजन की स्पष्ट कमी के साथ, ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं (श्वसन एंजाइमों के कारण) बाधित होती हैं, और माइटोकॉन्ड्रिया में ऊर्जा उत्पादन की एरोबिक प्रक्रियाएं बाधित होती हैं। यह पहले महत्वपूर्ण अंगों के कार्यों में खराबी की ओर जाता है, और फिर अपरिवर्तनीय संरचनात्मक क्षति और शरीर की मृत्यु की ओर जाता है। अनुकूली और रोग संबंधी प्रतिक्रियाओं का विकास, शरीर की कार्यात्मक स्थिति में बदलाव और वायुमंडलीय दबाव में कमी के साथ मानव प्रदर्शन, साँस की हवा में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी की डिग्री और दर से निर्धारित होता है, रहने की अवधि ऊंचाई पर, किए गए कार्य की तीव्रता, शरीर की प्रारंभिक अवस्था (देखें ऊंचाई की बीमारी)।
ऊंचाई पर दबाव में कमी (यहां तक कि ऑक्सीजन की कमी के बहिष्करण के साथ) शरीर में गंभीर विकारों का कारण बनता है, जो "डीकंप्रेसन विकारों" की अवधारणा से एकजुट होता है, जिसमें शामिल हैं: उच्च ऊंचाई वाले पेट फूलना, बैरोटाइटिस और बैरोसिनिटिस, उच्च ऊंचाई वाली डीकंप्रेसन बीमारी और उच्च ऊंचाई वाले ऊतक वातस्फीति।
7-12 किमी या उससे अधिक की ऊंचाई पर चढ़ने पर पेट की दीवार पर बैरोमीटर के दबाव में कमी के साथ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में गैसों के विस्तार के कारण उच्च ऊंचाई वाला पेट फूलना विकसित होता है। आंतों की सामग्री में घुलने वाली गैसों की रिहाई निश्चित रूप से महत्वपूर्ण है।
गैसों के विस्तार से पेट और आंतों में खिंचाव होता है, डायाफ्राम ऊपर उठता है, हृदय की स्थिति बदल जाती है, इन अंगों के रिसेप्टर तंत्र में जलन होती है और पैथोलॉजिकल रिफ्लेक्सिस पैदा होते हैं जो श्वास और रक्त परिसंचरण को बाधित करते हैं। अक्सर पेट में तेज दर्द होता है। इसी तरह की घटनाएं कभी-कभी गोताखोरों में होती हैं जब गहराई से सतह पर चढ़ते हैं।
मध्य कान या नाक के गौण गुहाओं में क्रमशः भीड़ और दर्द की भावना से प्रकट बैरोटाइटिस और बैरोसिनसिसिटिस के विकास का तंत्र, उच्च ऊंचाई वाले पेट फूलने के विकास के समान है।
दबाव में कमी, शरीर के गुहाओं में निहित गैसों के विस्तार के अलावा, तरल पदार्थ और ऊतकों से गैसों की रिहाई का भी कारण बनता है जिसमें वे समुद्र के स्तर या गहराई पर दबाव में भंग हो जाते हैं, और शरीर में गैस के बुलबुले बनते हैं। .
घुली हुई गैसों (सबसे पहले नाइट्रोजन) के बाहर निकलने की यह प्रक्रिया एक डीकंप्रेसन बीमारी (देखें) के विकास का कारण बनती है।
चावल। 4. पानी के क्वथनांक की ऊंचाई और बैरोमीटर के दबाव पर निर्भरता। दबाव संख्याएँ संबंधित ऊँचाई संख्याओं के नीचे स्थित होती हैं।
वायुमंडलीय दबाव में कमी के साथ, तरल पदार्थों का क्वथनांक कम हो जाता है (चित्र 4)। 19 किमी से अधिक की ऊँचाई पर, जहाँ बैरोमीटर का दबाव शरीर के तापमान (37 °) पर संतृप्त वाष्प की लोच के बराबर (या कम) होता है, शरीर के बीचवाला और अंतरकोशिकीय द्रव का "उबलना" हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप फुफ्फुस, पेट, पेरीकार्डियम की गुहा में बड़ी नसें, ढीले वसा ऊतक में, यानी कम हाइड्रोस्टेटिक और अंतरालीय दबाव वाले क्षेत्रों में, जल वाष्प बुलबुले बनते हैं, उच्च ऊंचाई वाले ऊतक वातस्फीति विकसित होती है। ऊंचाई "उबलते" सेलुलर संरचनाओं को प्रभावित नहीं करती है, केवल अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त में स्थानीयकृत होती है।
बड़े पैमाने पर भाप के बुलबुले हृदय और रक्त परिसंचरण के काम को अवरुद्ध कर सकते हैं और महत्वपूर्ण प्रणालियों और अंगों के कामकाज को बाधित कर सकते हैं। यह तीव्र ऑक्सीजन भुखमरी की एक गंभीर जटिलता है जो उच्च ऊंचाई पर विकसित होती है। उच्च-ऊंचाई वाले ऊतक वातस्फीति की रोकथाम उच्च-ऊंचाई वाले उपकरणों के साथ शरीर पर बाहरी दबाव बनाकर प्राप्त की जा सकती है।
कुछ मापदंडों के तहत बैरोमेट्रिक दबाव (डीकंप्रेसन) को कम करने की प्रक्रिया एक हानिकारक कारक बन सकती है। गति के आधार पर, डीकंप्रेसन को चिकनी (धीमी) और विस्फोटक में विभाजित किया जाता है। उत्तरार्द्ध 1 सेकंड से भी कम समय में आगे बढ़ता है और एक मजबूत धमाका (एक शॉट के रूप में), कोहरे के गठन (विस्तारित हवा के ठंडा होने के कारण जल वाष्प का संघनन) के साथ होता है। आमतौर पर, विस्फोटक डीकंप्रेसन ऊंचाई पर होता है जब दबाव वाले कॉकपिट या प्रेशर सूट की ग्लेज़िंग टूट जाती है।
विस्फोटक डीकंप्रेसन में सबसे पहले फेफड़े प्रभावित होते हैं। इंट्रापल्मोनरी अतिरिक्त दबाव (80 मिमी एचजी से अधिक) में तेजी से वृद्धि से फेफड़े के ऊतकों का एक महत्वपूर्ण खिंचाव होता है, जिससे फेफड़े का टूटना (2.3 गुना विस्तार के साथ) हो सकता है। विस्फोटक विघटन भी जठरांत्र संबंधी मार्ग को नुकसान पहुंचा सकता है। फेफड़ों में होने वाले अधिक दबाव की मात्रा काफी हद तक डीकंप्रेसन के दौरान हवा के बहिर्वाह की दर और फेफड़ों में हवा की मात्रा पर निर्भर करती है। यह विशेष रूप से खतरनाक है यदि डीकंप्रेसन के समय ऊपरी वायुमार्ग बंद हो जाते हैं (जब निगलते हैं, सांस रोकते हैं) या डीकंप्रेसन गहरी प्रेरणा के चरण के साथ मेल खाता है, जब फेफड़े बड़ी मात्रा में हवा से भर जाते हैं।
वायुमंडलीय तापमान
ऊंचाई बढ़ने के साथ वातावरण का तापमान शुरू में कम हो जाता है (औसतन, जमीन के पास 15° से 11-18 किमी की ऊंचाई पर -56.5°)। वायुमंडल के इस क्षेत्र में ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता प्रत्येक 100 मीटर के लिए लगभग 0.6° है; यह दिन और वर्ष के दौरान बदलता है (सारणी 4)।
तालिका 4. यूएसएसआर क्षेत्र की मध्य पट्टी पर लंबवत तापमान में परिवर्तन
चावल। 5. विभिन्न ऊंचाइयों पर वातावरण के तापमान में परिवर्तन। गोले की सीमाओं को एक बिंदीदार रेखा द्वारा दर्शाया गया है।
11 - 25 किमी की ऊँचाई पर, तापमान स्थिर हो जाता है और -56.5 ° हो जाता है; तब तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है, 40 किमी की ऊंचाई पर 30-40 डिग्री तक पहुंच जाता है, और 70 डिग्री 50-60 किमी (छवि 5) की ऊंचाई पर पहुंच जाता है, जो ओजोन द्वारा सौर विकिरण के तीव्र अवशोषण से जुड़ा होता है। 60-80 किमी की ऊंचाई से, हवा का तापमान फिर से थोड़ा कम हो जाता है (60 डिग्री सेल्सियस तक), और फिर उत्तरोत्तर बढ़ता है और 120 किमी की ऊंचाई पर 270 डिग्री सेल्सियस, 220 किमी, 1500 की ऊंचाई पर 800 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। डिग्री सेल्सियस 300 किमी की ऊंचाई पर, और
बाहरी स्थान के साथ सीमा पर - 3000 ° से अधिक। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन ऊँचाइयों पर गैसों के उच्च विरलीकरण और कम घनत्व के कारण, उनकी ऊष्मा क्षमता और ठंडे पिंडों को गर्म करने की क्षमता बहुत कम होती है। इन परिस्थितियों में, एक पिंड से दूसरे पिंड में ऊष्मा का स्थानांतरण केवल विकिरण के माध्यम से होता है। वायुमंडल में तापमान में होने वाले सभी परिवर्तन सूर्य की तापीय ऊर्जा के वायु द्रव्यमान द्वारा अवशोषण से जुड़े होते हैं - प्रत्यक्ष और परावर्तित।
पृथ्वी की सतह के पास के वायुमंडल के निचले हिस्से में, तापमान वितरण सौर विकिरण के प्रवाह पर निर्भर करता है और इसलिए इसमें मुख्य रूप से अक्षांशीय चरित्र होता है, अर्थात समान तापमान की रेखाएं - समताप - अक्षांशों के समानांतर होती हैं। चूंकि निचली परतों में वातावरण पृथ्वी की सतह से गर्म होता है, क्षैतिज तापमान परिवर्तन महाद्वीपों और महासागरों के वितरण से काफी प्रभावित होता है, जिसके तापीय गुण भिन्न होते हैं। आमतौर पर, संदर्भ पुस्तकें मिट्टी की सतह से 2 मीटर की ऊंचाई पर स्थापित थर्मामीटर के साथ नेटवर्क मौसम संबंधी टिप्पणियों के दौरान मापा गया तापमान दर्शाती हैं। उच्चतम तापमान (58 डिग्री सेल्सियस तक) ईरान के रेगिस्तान में और यूएसएसआर में - तुर्कमेनिस्तान के दक्षिण में (50 डिग्री तक), अंटार्कटिका में सबसे कम (-87 डिग्री तक) और अंटार्कटिका में मनाया जाता है। यूएसएसआर - वेरखोयांस्क और ओइमाकॉन (-68 डिग्री तक) के क्षेत्रों में। सर्दियों में, कुछ मामलों में ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता, 0.6 ° के बजाय, 1 ° प्रति 100 मीटर से अधिक हो सकती है या नकारात्मक मान भी ले सकती है। गर्म मौसम में दिन के दौरान, यह प्रति 100 मीटर कई दसियों डिग्री के बराबर हो सकता है। एक क्षैतिज तापमान प्रवणता भी होती है, जिसे सामान्य रूप से समताप रेखा के साथ 100 किमी की दूरी के रूप में संदर्भित किया जाता है। क्षैतिज तापमान प्रवणता का परिमाण प्रति 100 किमी में एक डिग्री का दसवां अंश है, और ललाट क्षेत्रों में यह 10° प्रति 100 मीटर से अधिक हो सकता है।
मानव शरीर बाहरी तापमान में उतार-चढ़ाव की काफी संकीर्ण सीमा के भीतर थर्मल होमियोस्टेसिस (देखें) को बनाए रखने में सक्षम है - 15 से 45 ° तक। पृथ्वी के पास और ऊंचाई पर वातावरण के तापमान में महत्वपूर्ण अंतर के लिए उच्च ऊंचाई और अंतरिक्ष उड़ानों में मानव शरीर और पर्यावरण के बीच थर्मल संतुलन सुनिश्चित करने के लिए विशेष सुरक्षात्मक तकनीकी साधनों के उपयोग की आवश्यकता होती है।
वातावरण के मापदंडों (तापमान, दबाव, रासायनिक संरचना, विद्युत अवस्था) में विशेषता परिवर्तन से वातावरण को सशर्त रूप से ज़ोन या परतों में विभाजित करना संभव हो जाता है। क्षोभ मंडल- पृथ्वी की निकटतम परत, जिसकी ऊपरी सीमा भूमध्य रेखा पर 17-18 किमी तक, ध्रुवों पर - 7-8 किमी तक, मध्य अक्षांशों में - 12-16 किमी तक फैली हुई है। क्षोभमंडल को एक घातीय दबाव ड्रॉप, एक निरंतर ऊर्ध्वाधर तापमान ढाल की उपस्थिति, वायु द्रव्यमान के क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आंदोलनों और वायु आर्द्रता में महत्वपूर्ण परिवर्तन की विशेषता है। क्षोभमंडल में वायुमंडल का बड़ा हिस्सा होता है, साथ ही जीवमंडल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा भी होता है; यहाँ सभी मुख्य प्रकार के बादल उत्पन्न होते हैं, वायु द्रव्यमान और अग्रभाग बनते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। क्षोभमंडल में, पृथ्वी के बर्फीले आवरण से सूर्य की किरणों के परावर्तन और हवा की सतह की परतों के ठंडा होने के कारण तथाकथित उलटा होता है, यानी नीचे से वातावरण में तापमान में वृद्धि होती है। सामान्य कमी के बजाय ऊपर।
गर्म मौसम में, वायु द्रव्यमान का निरंतर अशांत (यादृच्छिक, अराजक) मिश्रण और वायु प्रवाह (संवहन) द्वारा गर्मी हस्तांतरण क्षोभमंडल में होता है। संवहन कोहरे को नष्ट करता है और निचले वातावरण में धूल की मात्रा को कम करता है।
वायुमण्डल की दूसरी परत है समताप मंडल.
यह एक स्थिर तापमान (ट्रोपोपॉज़) के साथ एक संकीर्ण क्षेत्र (1-3 किमी) में क्षोभमंडल से शुरू होता है और लगभग 80 किमी की ऊंचाई तक फैला होता है। समताप मंडल की एक विशेषता हवा की प्रगतिशील दुर्लभता, पराबैंगनी विकिरण की असाधारण उच्च तीव्रता, जल वाष्प की अनुपस्थिति, बड़ी मात्रा में ओजोन की उपस्थिति और तापमान में क्रमिक वृद्धि है। ओजोन की उच्च सामग्री कई ऑप्टिकल घटनाओं (मृगतृष्णा) का कारण बनती है, ध्वनियों के प्रतिबिंब का कारण बनती है और विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तीव्रता और वर्णक्रमीय संरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। समताप मंडल में हवा का निरंतर मिश्रण होता है, इसलिए इसकी संरचना क्षोभमंडल की हवा के समान होती है, हालांकि समताप मंडल की ऊपरी सीमाओं पर इसका घनत्व बेहद कम होता है। समताप मंडल में प्रचलित हवाएँ पश्चिम की ओर होती हैं, और ऊपरी क्षेत्र में पूर्वी हवाओं का संक्रमण होता है।
वायुमण्डल की तीसरी परत है योण क्षेत्र, जो समताप मंडल से शुरू होकर 600-800 किमी की ऊंचाई तक फैला है।
आयनोस्फीयर की विशिष्ट विशेषताएं गैसीय माध्यम की अत्यधिक दुर्लभता, आणविक और परमाणु आयनों की उच्च सांद्रता और मुक्त इलेक्ट्रॉनों और उच्च तापमान हैं। आयनमंडल रेडियो तरंगों के प्रसार को प्रभावित करता है, जिससे उनका अपवर्तन, परावर्तन और अवशोषण होता है।
वायुमंडल की उच्च परतों में आयनन का मुख्य स्रोत सूर्य की पराबैंगनी विकिरण है। इस मामले में, इलेक्ट्रॉनों को गैस परमाणुओं से बाहर खटखटाया जाता है, परमाणु सकारात्मक आयनों में बदल जाते हैं, और नॉक-आउट इलेक्ट्रॉन मुक्त रहते हैं या नकारात्मक आयनों के गठन के साथ तटस्थ अणुओं द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। आयनोस्फीयर का आयनीकरण सूर्य के उल्का, कोरपसकुलर, एक्स-रे और गामा विकिरण के साथ-साथ पृथ्वी की भूकंपीय प्रक्रियाओं (भूकंप, ज्वालामुखी विस्फोट, शक्तिशाली विस्फोट) से प्रभावित होता है, जो आयनमंडल में ध्वनिक तरंगें उत्पन्न करता है, जो वायुमंडलीय कणों के दोलनों के आयाम और गति में वृद्धि करना और गैस के अणुओं और परमाणुओं के आयनीकरण में योगदान करना (देखें वायुयानीकरण)।
आयनों और इलेक्ट्रॉनों की उच्च सांद्रता से जुड़े आयनमंडल में विद्युत चालकता बहुत अधिक है। आयनमंडल की बढ़ी हुई विद्युत चालकता रेडियो तरंगों के परावर्तन और अरोरा की घटना में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
आयनमंडल कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों की उड़ानों का क्षेत्र है। वर्तमान में, अंतरिक्ष चिकित्सा वातावरण के इस हिस्से में उड़ान की स्थिति के मानव शरीर पर संभावित प्रभावों का अध्ययन कर रही है।
चौथा, वायुमंडल की बाहरी परत - बहिर्मंडल. यहाँ से वायुमंडलीय गैसें अपव्यय (अणुओं द्वारा गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाने) के कारण विश्व अंतरिक्ष में बिखर जाती हैं। फिर वायुमंडल से अंतर्ग्रहीय बाह्य अंतरिक्ष में एक क्रमिक संक्रमण होता है। एक्सोस्फीयर बड़ी संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति में उत्तरार्द्ध से भिन्न होता है जो पृथ्वी के दूसरे और तीसरे विकिरण बेल्ट का निर्माण करते हैं।
वायुमंडल का 4 परतों में विभाजन बहुत ही मनमाना है। तो, विद्युत मापदंडों के अनुसार, वायुमंडल की पूरी मोटाई को 2 परतों में विभाजित किया गया है: न्यूट्रोस्फीयर, जिसमें तटस्थ कण प्रबल होते हैं, और आयनोस्फीयर। तापमान क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर को अलग करता है, क्रमशः ट्रोपो-, स्ट्रैटो- और मेसोपॉज़ द्वारा अलग किया जाता है। 15 से 70 किमी के बीच स्थित वायुमंडल की परत और ओजोन की एक उच्च सामग्री की विशेषता को ओजोनोस्फीयर कहा जाता है।
व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल (MCA) का उपयोग करना सुविधाजनक है, जिसके लिए निम्नलिखित शर्तें स्वीकार की जाती हैं: t ° 15 ° पर समुद्र तल पर दबाव 1013 mbar (1.013 X 10 5 एनएम 2, या 760 मिमी Hg) है। ); तापमान 6.5° प्रति 1 किमी घटकर 11 किमी (सशर्त समताप मंडल) के स्तर पर आ जाता है, और फिर स्थिर रहता है। यूएसएसआर में, मानक वातावरण GOST 4401 - 64 को अपनाया गया था (तालिका 3)।
वर्षण। चूंकि वायुमंडलीय जल वाष्प का अधिकांश भाग क्षोभमंडल में केंद्रित है, पानी के चरण संक्रमण की प्रक्रियाएं, जो वर्षा का कारण बनती हैं, मुख्य रूप से क्षोभमंडल में आगे बढ़ती हैं। ट्रोपोस्फेरिक बादल आमतौर पर पूरी पृथ्वी की सतह के लगभग 50% हिस्से को कवर करते हैं, जबकि समताप मंडल में बादल (20-30 किमी की ऊंचाई पर) और मेसोपॉज़ के पास, जिन्हें मदर-ऑफ-पर्ल और निशाचर बादल कहा जाता है, अपेक्षाकृत कम ही देखे जाते हैं। क्षोभमंडल में जलवाष्प के संघनन के परिणामस्वरूप बादल बनते हैं और वर्षा होती है।
वर्षा की प्रकृति के अनुसार, वर्षा को 3 प्रकारों में विभाजित किया जाता है: निरंतर, मूसलाधार, बूंदा बांदी। वर्षा की मात्रा मिलीमीटर में गिरे पानी की परत की मोटाई से निर्धारित होती है; वर्षा को वर्षामापी और वर्षामापी द्वारा मापा जाता है। वर्षा की तीव्रता मिलीमीटर प्रति मिनट में व्यक्त की जाती है।
वायुमंडल के संचलन और पृथ्वी की सतह के प्रभाव के कारण, कुछ मौसमों और दिनों के साथ-साथ क्षेत्र में वर्षा का वितरण बेहद असमान है। इस प्रकार, हवाई द्वीप पर, प्रति वर्ष औसतन 12,000 मिमी गिरता है, और पेरू और सहारा के सबसे शुष्क क्षेत्रों में, वर्षा 250 मिमी से अधिक नहीं होती है, और कभी-कभी कई वर्षों तक नहीं गिरती है। वर्षा की वार्षिक गतिशीलता में, निम्न प्रकार प्रतिष्ठित हैं: भूमध्यरेखीय - वसंत और शरद ऋतु विषुव के बाद अधिकतम वर्षा के साथ; उष्णकटिबंधीय - गर्मियों में अधिकतम वर्षा के साथ; मानसून - गर्मियों और शुष्क सर्दियों में बहुत स्पष्ट चोटी के साथ; उपोष्णकटिबंधीय - सर्दियों और शुष्क गर्मियों में अधिकतम वर्षा के साथ; महाद्वीपीय समशीतोष्ण अक्षांश - गर्मियों में अधिकतम वर्षा के साथ; समुद्री समशीतोष्ण अक्षांश - सर्दियों में अधिकतम वर्षा के साथ।
मौसम को बनाने वाले जलवायु और मौसम संबंधी कारकों का संपूर्ण वायुमंडलीय-भौतिक परिसर व्यापक रूप से स्वास्थ्य को बढ़ावा देने, सख्त करने और औषधीय प्रयोजनों के लिए उपयोग किया जाता है (देखें क्लाइमेटोथेरेपी)। इसके साथ ही, यह स्थापित किया गया है कि इन वायुमंडलीय कारकों में तेज उतार-चढ़ाव शरीर में शारीरिक प्रक्रियाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है, जिससे विभिन्न रोग स्थितियों का विकास और रोगों का तेज हो सकता है, जिन्हें मौसम संबंधी प्रतिक्रियाएं कहा जाता है (देखें क्लाइमेटोपैथोलॉजी)। इस संबंध में विशेष महत्व के लगातार, लंबे समय तक वातावरण की गड़बड़ी और मौसम संबंधी कारकों में अचानक उतार-चढ़ाव हैं।
हृदय प्रणाली, पॉलीआर्थराइटिस, ब्रोन्कियल अस्थमा, पेप्टिक अल्सर, त्वचा रोगों से पीड़ित लोगों में मौसम संबंधी प्रतिक्रियाएं अधिक बार देखी जाती हैं।
ग्रंथ सूची:बेलिंस्की वी। ए। और पोबियाहो वी। ए। एरोलॉजी, एल।, 1962, बिब्लियोग्र।; बायोस्फीयर और उसके संसाधन, एड। वी. ए. कोवडी. मॉस्को, 1971. डेनिलोव ए। डी। आयनमंडल का रसायन विज्ञान, एल।, 1967; कोलोबकोव एन.वी. एटमॉस्फियर एंड इट्स लाइफ, एम।, 1968; कलितिन एच.एच. दवा के लिए लागू वायुमंडलीय भौतिकी के मूल तत्व, एल।, 1935; Matveev L. T. Fundamentals of सामान्य मौसम विज्ञान, भौतिकी का वातावरण, L., 1965, ग्रंथ सूची; मिन्ख ए। ए। एयर आयनीकरण और इसके स्वच्छ मूल्य, एम।, 1963, ग्रंथ सूची।; यह, स्वच्छ शोध के तरीके, एम।, 1971, ग्रंथ सूची।; टावर्सकोय पी। एन। मौसम विज्ञान पाठ्यक्रम, एल।, 1962; उमांस्की एस.पी. मैन इन स्पेस, एम., 1970; खवोस्तिकोव आई। ए। वायुमंडल की उच्च परतें, एल।, 1964; एक्स आर जी और ए एन ए एक्स। वायुमंडल का भौतिकी, एल।, 1969, ग्रंथ सूची; ख्रोमोव एस.पी. मौसम विज्ञान और भौगोलिक संकायों के लिए जलवायु विज्ञान, एल।, 1968।
उच्च और निम्न रक्तचाप का शरीर पर प्रभाव- आर्मस्ट्रांग जी। एविएशन मेडिसिन, ट्रांस। अंग्रेजी से, एम।, 1954, ग्रंथ सूची।; साल्ट्समैन जी.एल. पर्यावरण के गैसों के उच्च दबाव की स्थिति में किसी व्यक्ति के रहने के शारीरिक आधार, एल।, 1961, ग्रंथ सूची; इवानोव डी। आई। और ख्रोमुश्किन ए। आई। उच्च ऊंचाई और अंतरिक्ष उड़ानों के दौरान मानव जीवन समर्थन प्रणाली, एम।, 1968, ग्रंथ सूची; इसाकोव पी। के।, आदि। विमानन चिकित्सा का सिद्धांत और अभ्यास, एम।, 1971, ग्रंथ सूची।; कोवलेंको ई। ए। और चेर्न्याकोव आई। एन। उड़ान के चरम कारकों पर कपड़ों की ऑक्सीजन, एम।, 1972, ग्रंथ सूची; माइल्स एस। अंडरवाटर मेडिसिन, ट्रांस। अंग्रेजी से, एम।, 1971, ग्रंथ सूची; बस्बी डी.ई. स्पेस क्लिनिकल मेडिसिन, डॉर्ड्रेक्ट, 1968।
I. H. चेर्न्याकोव, M. T. दिमित्रीव, S. I. Nepomnyashchy।
वायुमंडलीय दबाव पृथ्वी की सतह और उस पर स्थित वस्तुओं पर वायुमंडलीय वायु के दबाव को संदर्भित करता है। दबाव की डिग्री एक निश्चित क्षेत्र और विन्यास के आधार के साथ वायुमंडलीय हवा के वजन से मेल खाती है।
SI प्रणाली में वायुमंडलीय दबाव को मापने की मूल इकाई पास्कल (Pa) है। पास्कल के अलावा, माप की अन्य इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है:
- बार (1 बा=100000 पा);
- पारा का मिलीमीटर (1 मिमी एचजी = 133.3 पा);
- प्रति वर्ग सेंटीमीटर बल का किलोग्राम (1 किग्रा / सेमी 2 \u003d 98066 पा);
- तकनीकी वातावरण (1 बजे = 98066 पा)।
माप की उपरोक्त इकाइयाँ तकनीकी उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाती हैं, पारा के मिलीमीटर के अपवाद के साथ, जिसका उपयोग मौसम के पूर्वानुमान के लिए किया जाता है।
बैरोमीटर वायुमंडलीय दबाव को मापने का मुख्य उपकरण है। उपकरणों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है - तरल और यांत्रिक। पहले का डिजाइन पारा से भरे फ्लास्क पर आधारित है और पानी के साथ एक बर्तन में खुले सिरे से डूबा हुआ है। बर्तन में पानी वायुमंडलीय वायु के स्तंभ के दबाव को पारे तक पहुंचाता है। इसकी ऊंचाई दबाव के संकेतक के रूप में कार्य करती है।
यांत्रिक बैरोमीटर अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। उनके संचालन का सिद्धांत वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव में धातु की प्लेट के विरूपण में निहित है। विकृत प्लेट वसंत पर दबाती है, और बदले में, डिवाइस के तीर को गति में सेट करती है।
मौसम पर वायुमंडलीय दबाव का प्रभाव
वायुमंडलीय दबाव और मौसम की स्थिति पर इसका प्रभाव स्थान और समय के आधार पर भिन्न होता है। यह समुद्र तल से ऊंचाई के आधार पर भिन्न होता है। इसके अलावा, उच्च दबाव (एंटीसाइक्लोन) और कम दबाव (चक्रवात) के क्षेत्रों की गति से जुड़े गतिशील परिवर्तन होते हैं।
वायुमंडलीय दबाव से जुड़े मौसम में परिवर्तन विभिन्न दबाव वाले क्षेत्रों के बीच वायु द्रव्यमान की गति के कारण होता है। वायु द्रव्यमान की गति एक हवा बनाती है, जिसकी गति स्थानीय क्षेत्रों में दबाव अंतर, उनके पैमाने और एक दूसरे से दूरी पर निर्भर करती है। इसके अलावा, वायु द्रव्यमान की गति से तापमान में परिवर्तन होता है।
मानक वायुमंडलीय दबाव 101325 पा, 760 मिमी एचजी है। कला। या 1.01325 बार। हालांकि, एक व्यक्ति आसानी से दबाव की एक विस्तृत श्रृंखला को सहन कर सकता है। उदाहरण के लिए, लगभग 9 मिलियन लोगों की आबादी वाले मेक्सिको की राजधानी मेक्सिको सिटी में, औसत वायुमंडलीय दबाव 570 मिमी एचजी है। कला।
इस प्रकार, मानक दबाव का मूल्य बिल्कुल निर्धारित होता है। एक आरामदायक दबाव की एक महत्वपूर्ण सीमा होती है। यह मूल्य काफी व्यक्तिगत है और पूरी तरह से उन परिस्थितियों पर निर्भर करता है जिनमें एक व्यक्ति विशेष का जन्म और जीवन व्यतीत हुआ था। तो, अपेक्षाकृत उच्च दबाव वाले क्षेत्र से निचले हिस्से तक एक तेज गति संचार प्रणाली के कामकाज को प्रभावित कर सकती है। हालांकि, लंबे समय तक अनुकूलन के साथ, नकारात्मक प्रभाव गायब हो जाता है।
उच्च और निम्न वायुमंडलीय दबाव
उच्च दबाव वाले क्षेत्रों में, मौसम शांत होता है, आकाश बादल रहित होता है और हवा मध्यम होती है। गर्मियों में उच्च वायुमंडलीय दबाव गर्मी और सूखे की ओर ले जाता है। कम दबाव वाले क्षेत्रों में, मौसम मुख्य रूप से हवा और वर्षा के साथ बादल छाए रहता है। ऐसे क्षेत्रों के लिए धन्यवाद, गर्मियों में बारिश के साथ ठंडे बादल मौसम, और सर्दियों में बर्फबारी होती है। दो क्षेत्रों में उच्च दबाव अंतर तूफान और तूफानी हवाओं के गठन के लिए अग्रणी कारकों में से एक है।