Sadržaj

1. Uvod.......................................................................................................................... 2

2. Standardni atmosferski pritisak ................................................................................ 4

3. Srednji pritisak na razini mora .................................................................................. 4

4. Promjene pritiska po visini ....................................................................................... 6

5. Proračun promjene atmosferskog pritiska s promjenom nadmorske visine ............ 7

6. Lokalne promjene atmosferskog pritiska ................................................................. 8

7. Kako povišen i nizak atmosferski pritisak djeluju na čovjeka ................................... 8

8. Zaključak ................................................................................................................ 10

9. Literatura ................................................................................................................ 11

1

UVOD

Atmosferski pritisak je pritisak na bilo kojem dijelu Zemljine atmosfere. U većini slučajeva atmosferski pritisak se uzima jednak hidrostatskom pritisku koji uzrokuje Zemljina atmosfera koja se nalazi u stupcu iznad tačke mjerenja.

Područja nižeg pritiska imaju manju masu atmosfere iznad sebe, a područja s većim pritiskom imaju veću. Sukladno tome porastom nadmorske visine, smanjuje se atmosferski pritisak. Na morskoj razini atmosferski pritisak je najveći, te je tim pritiskom definiran pritisak od jedne atmosfere. Pod vodom se pritisak povećava u omjeru od oko jednog bara na svakih 10 metara povećanjem dubine, zbog težine vode koja gore leži. To znači da je na dubini od 90 metara sveukupni pritisak 10 bara, ili 10 puta veći nego na površini, dok je na 4 kilometra dubine više od 400 puta veći nego na površini. Veliki je pritisak znatan izazov ljudskom istraživanju dubokog okeana, a životinje koje tu žive pokazuju posebne prilagodbe.

Atmosferski pritisak u kopnenim sistemima nema naročitog značenja za razvoj pojedinih vrsta, osim što je njegova vrijednost izravno povezana s vremenom i klimom pa su organizmi prilagođeni odgovarajućim uvjetima.

Hidrostatički pritisak je takođe jedan od faktora sredine koji veoma utiče na život na Zemlji. Kao što važi i za ostale uslove okruženja, i za pritisak su određeni optimalni parametri za rast svakog organizma kao i za njegovu enzimsku aktivnost. Često osjetljivost na promjenu pritiska ide zajedno sa nekim drugim faktorom.

Visoki pritisci ne pojavljuju se samo u životnim sredinama velikih dubina gdje su temperature veoma niske, već takođe duboko u zemljištu gdje faktori, kao što su visoka temperatura, visok salinitet i ograničenost hranljivih sastojaka dodaju još veću količinu stresa živim bićima. Znatan problem takođe mogu biti narkotični ili toksični efekti kompresovanih gasova.

Izgleda da u mikroorganizmima postoji međuodnos između narkotičnih gasova i efekata pritiska, pa mali molekuli gasa poput He ili N2 posebno redukuju rast inhibitora uslijed visokog pritiska.

Pa ipak, do sada je otkriven ogroman broj jednoćelijskih i višećelijskih organizama koji u ogromnim, tamnim i izuzetno hladnim dubinama rastu, razvijaju se i razmnožavaju. Organizmi koji su izolovani sa dubina većih od 4000 m pokazali su viši metabolički nivo na 1 atm nego na 400 atm, i oni uopšte ne mogu da rastu na pritiscima većim od 500 atm. Međutim, pronađeni su organizmi koji optimum svoga rasta i razvoja dostižu na 400 atm, a ima i onih koji su najnapredniji na pritiscima od 800 atm, dok im niži pritisci od 400 atm prekidaju rast.

U dubokim dijelovima mora i oceana (d > 10 000 [m]) hidrostatički pritisak dostiže vrijednosti i preko 105 [kPa], tako da tamo mogu preživjeti samo rijetke vrste organizama.

2

Atmosferski pritisak je sila koja djeluje na jedinicu horizontalne površine, a jednaka je težini stuba vazduha koji se rasprostire od tla do gornje granice atmosfere. On se najčešće mjeri živinim barometrom, u kome se visina živinog stuba uravnotežuje sa težinom vazdušnog stuba, i izražava se u milimetrima (mm) ili milibarima (mbar).Standardni (normalni) pritisak, koji se još zove i fizička atmosfera, uslovno se uravnotežuje sa težinom živinog stuba visine 760 mm, presjeka 1 cm kvadratni pri temperaturi 0°C na 45° sjeverne geografske širine, gdje je ubrzanje sile Zemljine teže na nivou mora jednako 980,655 cm/s² i odgovara 1013,27 mbar.

Uslijed zgušnjavanja vazduha atmosferski pritisak opada sa visinom, i to u prizemnom sloju brže, a na većim visinama sporije. Vertikalno rastojanje, na kome se pritisak vazduha promijeni za 1 mbar, zove se barometarska stepenica.

Njena veličina zavisi od pritiska i temperature. Sa povećanjem pritiska i opadanjem temperature ona se smanjuje, a povećava sa porastom temperature i opadanjem pritiska. Do visine od 3000 m barometarska stepenica iznosi približno 10 m.

SLIKA 1 Barometar i termometar

Atmosferski pritisak se mijenja i u horizontalnom pravcu. Veličina koja karakteriše tu promjenu zove se horizontalni barski gradijent i usmjeren je normalno na izobaru u pravcu opadanja pritiska. Njegova veličina se mjeri u milimetrima ili milibarima na rastojanju od 100 km. Gustina vazduha je odnos mase vazduha prema zapremini koju zauzima, i može se izračunati ako su poznati pritisak i temperatura. Gustina raste ako opada temperatura, a raste pritisak, i obrnuto.Međunarodna standardna atmosfera (MSA) – predstavlja uslovnu raspodelu srednjih veličina osnovnih fizičkih parametara izmjerenih na nivou mora i geografskoj širini 45°, pri temperaturi 1°C, pritisku 760 mm, specifičnoj težini 1,125 kg/m³. U MSA temperatura opada na svakih 100 m za 0,65°C do 11000 m visine. Od 11000-25000 m temperatura je stalna i iznosi -56,5°C.

3

Standardni atmosferski pritisak

Standardni atmosferski pritisak se definira kao srednji pritisak na morskoj razini i on iznosi jednu standardnu atmosferu (simbol:atm). Standardna atmosfera je jednaka 101 325 Paskala, ili 760 mm Hg. U Anglosaksonskim mjerama jedna atmosfera je jednaka 29,92 in Hg ili 14,7 psi.

Jedna atmosfera odgovara stupcu vode od 10,3 m, što je ujedno najveća teoretska usisna visina pumpi.

Od 1999. dogovoreno je da se standardna atmosfera definira na točno 100 000 Pa ili 750,01 mm Hg.

SLIKA 2 Pritisak u zavisnoti od visine i temperature

Srednji pritisak na razini mora

Srednji pritisak na razini mora je pritisak na razini mora ili ,ako je mjeren na nekoj nadmorskoj visini, pretvoren u pritisak na morskoj razini podrazumjevajući da se radi o izotermičnom sloju na području mjerenja.

To je pritisak koji se uobičajeno daje u prognozi vremena na radiju, televiziji i drugim medijima. Kućni barometri su podešeni da mjere pritisak pretvoren u pritisak na nivou mora, a ne stvarni lokalni atmosferski pritisak

4

SLIKA 3 15-godišnji srednji pritisak na razini mora za juni, juli, august - gore, te za decembar, januar i februar - dole

Usklađivanje pritiska na morsku razinu znači da je područje izražavanja vrijednosti jednako posvuda, te da vrijednosti neće varirati ovisno o području mjerenja. To omogućuje jednostavniju usporedbu izmjerenih vrijednosti.

Usklađivanje pritiska pomoću visinomjera u vazduhoplovstvu je još jedan primjer. Podešenja visinomjera može biti izvedeno na dva načina:

- podešenje tako da visinomjer očitava vrijednost apsolutne nadmorske visine piste (engleska kratica QNH)- podešenje tako da visinomjer očitava vrijednost nadmorske vrijednosti piste kao početnu ili nultu (engleska kratica QFE)

Najveći atmosferski pritisak, pretvoren u pritisak na morskoj razini je izmjeren u Sibiru, te iznosi 1032,0 mbar. Najniži pritisci se mjere u središtima tropskih oluja (hurrican-a, taifun-a).

5

Promjene pritiska po visini

Atmosferski pritisak se mijenja počevši od razine mora pa sve do mezosfere. Iako se atmosferski pritisak mijenja ovisno o vremenu, NASA je izračunala srednje vrijednosti atmosferskog pritiska na Zemlji, za cijelu godinu.

SLIKA 4 Ova boca je zatvorena na visini oko 2000 m , a zatim donesena na morsku razinu.

Pritisak zraka ju je spljoštio.

6

Proračun promjene atmosferskog pritiska s promjenom nadmorske visine

Postoje dva različita načina za izračunati atmosferski pritisak na raznim visinama ispod 86 km (ili 278 400 stopa). Prva formula se upotrebljava kada standardni pad temperature nije jednak nuli, a druga formula kada je jednak nuli.

Prva formula:

Druga formula:

gdje su:

= statični pritisak (paskala)= standardna temperatura (kelvina)= stopa opadanja standardne temperature (kelvina po m)= visina nad morem (metara)

= opšta plinska konstanta: 8,31432×10³ N·m / (kmol·K)= sila gravitacije(9,80665 m/s²)= molarna masa zraka na Zemlji (28,9644 g/mol)

Indeks b

Nadmorska visina h2

Statički tlak P2Standardna temperatura

T2(K)

Standardna temperatura

T2(°C)

Stopa opadanja standardne temperature

(m) (stopa) (paskala) (inHg) (Lb/m) (K/ft)

0 0 0 101325 29,92126 288,15 15-

0,0065-0,0019812

1 11,000 36,089 22632,1 6,683245 216,65 -56,5 0,0 0,0

2 20,000 65,617 5474,89 1,616734 216,65 -56,5 0,001 0,0003048

3 32,000 104,987 868,019 0,2563258 228,65 -44,5 0,0028 0,00085344

4 47,000 154,199 110,906 0,0327506 270,65 -2,5 0,0 0,0

5 51,000 167,323 66,9389 0,01976704 270,65 -2,5-

0,0028-

0,000853446 71,000 232,940 3,95642 0,00116833 214,65 -58,5 -0,002 -0,0006096

Lokalne promjene atmosferskog pritiska

7

Atmosferski pritisak se znatno mijenja na Zemlji, a te promjene su vrlo bitne u proučavanju vremena i klime.

SLIKA 5 Uragan Wilma 19. oktobar 2005. – 88,2 kPa u centru

Najveći zabilježeni atmosferski pritisak na Zemlji od 108,6 kPa (1086 mbar ili 32,06 palaca žive), dogodio se u Mongoliji, u mjestu Tosontsengel, Khövsgöl 19. decembra 2001.

Najniži zabilježeni pritisak (koji nije vezan uz pojavu tornada), od 87,0 kPa (870 mbar ili 25,69 palaca žive), dogodio se u zapadnom dijelu Tihog okeana tokom uragana Tipa 12 oktobra 1979. Za Atlanski ocean ta je vrijednost 88,2 kPa (882 mbar ili 26,04 palaca žive) izmjerena tijekom uragana Wilme 19. listopada 2005.

Atmosferski pritisak pokazuje dva puta dnevnu promjenu uzrokovanu globalnim atmosferskim promjenama. Ovaj efekt je najprimjetniji u tropskom pojasu, s promjenama od nekoliko hPa, dok je u polarnim područjima skoro 0.

Kako povišen i nizak atmosferski pritisak djeluju na čovjeka?

POVIŠEN ATMOSFERSKI PRITISAK

Povišen atmosferski pritisak može, kad naglo djeluje, izazvati povrede uha (baro-trauma). Zbog pritiska na bubnjić i Eustahijeva se tuba sve više potiskuje prema unutra, a mreža sitnih žilica na tim mjestima prima sve više potisnute krvi što dovodi do krvarenja i probijanja bubnjića. Djelovanje povećanog pritiska na sinuse izaziva bol samo onda ako njihovi otvori ne komuniciraju. Kod visokog atmosferskog pritiska (oko 4 atmosfere, npr. u dubini od preko 30 metara) može zbog djelovanja dušika doći i do stanja opijenosti (narkoza dušikom).

Djelovanje povišenog atmosferskog pritiska očituje se i povećanim otapanjem dušika u krvi i tkivima. Ako se naglo pređe u područje sniženog atmosferskog pritiska, u tkivu otopljeni

8

dušik se oslobađa u krv u obliku mjehurića što može imati za posljedicu nastanak zračne embolije (dekompresijska bolest). To se događa pri radu u kesonima i pri ronilačkim radovima.

Najčešći simptom dekompresijske bolesti je bol u zglobovima (koljeno, rame), a kasnije u mišićima i kostima. Isto tako su česti simptomi svrbež i crvenilo kože.

NIZAK ATMOSFERSKI PRITISAK

Rad u uslovima sniženog atmosferskog pritiska obavlja se rijetko. Ipak postoje zanimanja u kojima se radovi obavljaju na većim visinama, npr. gradilišta u visokim planinama, gradnja cesta itd. pri kojima je atmosferski pritisak snižen, uz istovremeno sniženje parcijalnog pritiska kisika. Na visinama od oko 1.700 do 3.000 metara oštećenje zdravlja (tzv. visinska bolest) još ne nastaje, ali se mogu pojaviti ubrzano i pojačano disanje, ubrzan rad srca i povišenje krvnog pritiska. Ako se na takvim visinama radi teži fizički posao, te pojave se dogode brže i jače su izražene. Na visinama od oko 3.300 metara pojavljuje se opasnost od težih oštećenja zdravlja. Ubrzo nastaje umor, glavobolja, pospanost, mučnina i povraćanje. Nastaje krvarenje iz ušiju i nosa, te poremećaj koordinacije, grčevi u mišićima i gubitak svijesti.

ZAKLJUČAK

9

Ovim radom je pokazano kako pritisak kao abiotički faktor djeluje na raznim visinama, na

nivou mora i u dubinama. Pritisak kao ekofaktor je pritisak na bilo kojem dijelu Zemljine

sfere. O pritisku kao ekofaktoru ovise mnoge životinjske i biljne vrste, živile one na

području atmosfere ili hidrosfere.

Najčešće se mjeri živinim barometrom.

Pritisak u atmosferi se mijenja počevši od nivoa mora, sve do mezosfere. Atmosferski

pritisak se znatno mijenja na Zemlji, a te promjene su vrlo bitne u proučavanju vremena i

klime.

Djelovanje povišenog atmosferskog pritiska kod ljudi se očituje opasnim posljedicama po

život, npr. radom na velikim visinama radnici moraju imati sa sobom aparate za disanje.

LITERATURA:

10

1. http://hr.wikipedia.org/wiki/Atmosferski_tlak 20.04.2012

2. http://www.meteoplaneta.rs/2011/04/03/atmosferski-pritisak-i-gustina-vazduha/

20.04.2011

3. http://www.vasdoktor.com/medicina-rada/1345-atmosferski-pritisak 24.04.2012

4. http://static.astronomija.co.rs/nauke/biologija/Ekstremofili/Ekstremofili.htm

05.05.2012

11