Реферат по теме "Влияние атмосферного давление на здоровье человека"

Муниципальное образовательное учреждение

« Средняя общеобразовательная школа № 2 г. Юрги»

Атмосфера и ее влияние на здоровье человека

Работу выполнил: Уховских Егор

                               7 Б класс

Руководитель:      Удодова Т.А

                               учитель физики

г. Юрга

2017

Оглавление.

Введение…………………………………………………………………………….3 

Глава 1. Атмосфера и атмосферное давление………………………………....5 

1.1              Существование атмосферы…………………………………………….5  

1.2              Атмосферное давление…………………………....................................7  

Глава 2. Типы движения атмосферы…………………………………………….9 

2.1 Термическая конвекция………………………………………………………….9  

2.2 Циклоны и антициклоны ……………………………………………………… 11   

2.3 Волны……………………………………………………. ....................................15  

Глава 3. Влияние атмосферы и атмосферного давления 

на здоровье   человека…..... ……………………………………………………….16

3.1 Погодные факторы, влияющие на самочувствие……………………………….16

3.2. Воздействие на организм человека атмосферного давления…………………22 

3.3 Рекомендации лицам страдающим метеочувствительностью……………….. 25

3.4 Тест на выявления взаимосвязи между самочувствием людей 

и абсолютным    значением атмосферного давления воздуха……………………. 27

Заключение…………………………………………………………………………..34

Список литературы………………………………………………………………... 36

Приложение 1………………………………………………………………………..37

Приложение 2 ……………………………………………………………………….38

Приложение 3 ……………………………………………………………………….39

Приложение 4 …………………………………………………………………….…40

Приложение 5 ……………………………………………………………………… 41 

Приложение 6 ……………………………………………………………………….42

 Введение.

« Атмосфера оживляет землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек – все живет в атмосфере благодаря ей. Земля плавает  в воздушном океане; его волны омывают как вершины гор, так и их подножия; а мы живем на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнутые… Не кто иной, как она покрывает зеленью наши поля и луга, питает и нежный цветок, которым мы любуемся, и громадное, многовековое дерево, запасающее работу солнечного луча для того, чтобы отдать нам ее впоследствии».

Так поэтично писал об атмосфере французский астроном XIX в. Камилл Фламмарион. Несколько десятков лет назад практически никому и в голову не приходило связывать свою работоспособность, свое эмоциональное состояние и самочувствие с активностью Солнца, с фазами Луны, с магнитными бурями и другими космическими явлениями. В любом явлении окружающей нас природы существует строгая повторяемость процессов: день и ночь, прилив и отлив, зима и лето. Ритмичность наблюдается не только в движении Земли, Солнца и звезд, но и является неотъемлемым и универсальным свойством живой материи, свойством, проникающим во все жизненные явления – от молекулярного уровня до уровня целого организма. Организм человека может различным образом функционировать в зависимости от сезона года. Это касается температуры тела, интенсивности обмена веществ, системы кровообращения, состава клеток крови и тканей. Летом у человека артериальное давление ниже, чем в зимний период, вследствие перераспределения притока крови к различным органам. При более высокой летней температуре изменяется приток крови от внутренних органов к кожным покровам.

Для любого живого организма установились определенные ритмы жизнедеятельности разнообразной частоты. Летом могут преобладать такие заболевания, вызываемые погодными условиями, как перегревания и тепловые удары. Особенно часто они наблюдаются в районах, для которых характерна жаркая и безветренная погода. Зимой и осенью при холодной, сырой и ветреной погоде множество людей болеют гриппом, катаром верхних дыхательных путей, простудными заболеваниями. Кроме температуры окружающей среды, ветра и влажности воздуха на состояние человека оказывают влияние и такие факторы, как, атмосферное давление, концентрация кислорода, степень возмущенности магнитного поля Земли, уровень загрязнения атмосферы и т.п. Причем данные факторы совместно с определенными климатическими условиями могут не только подвергать человеческий организм повышенной опасности заболевания, но и влиять на обострение хронических заболеваний. Из изложенного выше, выше можно сделать вывод, что изучения влияния атмосферы на здоровье человека это актуальная тема на сегодняшний момент.

 Реферат состоит из введения, трех глав, заключения и приложения. Во введении дается краткая характеристика атмосферы,  дано обоснование выбранной темы,  поставлена цель работы и определены задачи реферата. Глава первая содержит развернутую характеристику атмосферы и атмосферного давления. Во второй главе даются и раскрываются типы движений атмосферы: такие как термическая конвекция, циклоны и антициклоны, волны.

3

В третьей главе рассматривается влияние атмосферы и атмосферного давления на жизнь человека. В заключении делается вывод.

Цель реферата – выяснить сущность атмосферы и атмосферного давления и ее влияние на здоровье человека.

Задачи:

1)     Подобрать и изучить ряд литературных источников по изучаемой теме.

2)     Раскрыть тему атмосферы и  атмосферного давления.

3)     Выявить  связь изменения погоды с самочувствием человека.

4

 Глава 1.  Атмосфера и атмосферное давление

1.1. Существование атмосферы.

Наша планета окружена воздушной оболочкой – атмосферой, которая распространяется над Землей на 1500-2000 км вверх, что составляет около 1/3 радиуса Земли. Однако эта граница условна, следы атмосферного воздуха обнаружены и на высоте 20000 км. Мы живем на дне воздушного океана.  У этого океана нет берегов, он окружает весь земной шар. Без воздуха жизнь на Земле не могла бы существовать. Воздушную оболочку Земли ученые называют атмосферой (от греческих слов «атмос» - пар и «сфера» - шар). Она никогда не бывает спокойной, потому что образующий ее воздух необычайно подвижен. Когда солнечные лучи нагревают поверхность Земли, вместе с ней нагревается вверх, а его место занимает холодный. Более тяжелый холодный воздух течет туда, где теплее, и давление выравнивается. Так образуется ветер. Он часто меняет направление в зависимости от разницы давления. Но существуют и постоянные воздушные течения. Например, ветры пассаты всегда имеют одно направление – вдоль экватора. Постоянные ветры дуют с большой силой на высотах около 30 км. Это – струйные течения. Ветры распределяют воздух в атмосфере. Практически весь воздух атмосферы сосредоточен в ее нижнем слое – до 10-12 км над поверхностью Земли. Этот слой называется тропосферой (от греческого слова «тропос» - поворот). Здесь воздух охлаждается и начинает опускаться вниз, здесь образуются облака, рождаются грозы, ливни, снегопады. За погодой наблюдают ученые - метеорологи. На метеорологических станциях через определенные промежутки времени они измеряют влажность воздуха, температуру, силу и направление ветра. Автоматические метеорологические станции устанавливаются в труднодоступных районах: в горах, во льдах Северного Ледовитого океана.

Сведения о погоде поступают автоматически по радио, а также с шаров-зондов или метеорологических ракет, запускаемых в верхние слои атмосферы. В тропосфере температура понижается в среднем на 60С на 1 км, и на высоте 10-12 км она достигает -55-600С. А вот если подняться еще выше – до 50 км, то температура перестанет падать. Она остается практически постоянной, потому что уравновешиваются потоки тепла, идущие от Солнца и от Земли, которая, как всякое нагреваемое тело, тоже, остывая, излучает тепло. Этот слой называется стратосфера. Если подняться выше, температура начнет повышаться. Это связано с появлением в атмосфере газа озона. Он образуется при поглощении молекулами кислорода самых быстрых частиц, идущих от Солнца и губительных для всего живого. Задерживая их, озоновый слой атмосферы защищает все живое на Земле.  Толщина его – всего 2,5–3км. В стратосфере воздух сильно разряжен, а небо кажется темно-фиолетовым, почти черным. Но время от времени на нем появляются удивительные светящиеся серебристые облака. Их происхождение окончательно еще не ясно. Предполагается, что они состоят из тончайших частиц пыли. Еще выше, примерно до высоты 300-400 км, располагается атмосферный слой, называемый ионосферой, потому что сильно. Разряженный воздух содержит много заряженных электричеством частиц – ионов. Ионосфера отражает короткие радиоволны обратно к поверхности Земли. Поэтому они распространяются на большие расстояния. Здесь образуются полярные сияния. Мы дышим воздухом, в котором кислород находится в определенном соотношении с другими газами: азота, аргоном, углекислым газом.

5

Когда в воздух попадают от ходы промышленного производства, это соотношение изменяется, что может оказаться губительным для растений, животных и человека.  Все больше накапливается в воздухе углекислого газа. А он, как известно, действует в атмосфере, как стекло в парнике,- пропускает солнечную радиацию и не выпускает обратно тепловое излучение. Это явление стали называть парниковым эффектом. Атмосфера нагревается, и из-за этого, может измениться климат. В крупных городах стран постоянно проверяется чистота воздуха. Установлены нормы допустимого содержания вредных веществ в воздухе. Атмосфера определяет световой и регулирует тепловой режимы Земли. Способствует перераспределению тепла на земном шаре. Лучистая энергия Солнца – практически единственный источник тепла для поверхности Земли – частично поглощается атмосферой. Достигшая поверхности Земли энергия частично поглощается почвой и водоемами. Морями и океанами, частично отражается в атмосферу. Газовая оболочка предохраняет Землю от чрезмерного остывания и нагревания. Благодаря ней на Земле не бывает резких перепадов от морозов к жаре и обратно. Ели бы Земля не была окружена воздушной оболочкой, то в течение одних суток амплитуда колебания температуры достигла бы 2000С: днем стояла бы сильная жара (выше 1000С), а ночью мороз около (-1000С). Еще большая разница была бы между зимними и летними температурами.

Великое значение атмосферы и в распределение света. Воздух атмосферы разбивает солнечные лучи на миллион мелких лучей, рассеивает их и создает то равномерное освещение. Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т.е. фиолетовые, синие и голубые. Атмосфера является проводником звуков. Без нее на Земле царила бы тишина, невозможна была бы человеческая речь.

6

 1.2. Атмосферное давление

 «Как это ни парадоксально, - все многообразие современных химических процессов зиждется практически на двух «китах»: температуре и давлении» -¹А. Сашин  писал.
До 17 века в науке господствовало убеждение, что воздух- это «невесомое ничто». Убеждение это было опровергнуто Галилеем, доказавшим факт весомости воздуха. Сколько же весит вся атмосфера? По подсчетам Паскаля - столько же, сколько весил бы медный шар диаметром 10 км, то есть 5 квадриллионов тонн! Впервые весомость воздуха привела в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3 м. Поиски причин «упрямства» воды и опыты с ртутью, предпринятые в 1643 году Торричелли, привели к открытию атмосферного давления. Атмосферное давление - давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице площади. С высотой атмосферное давление убывает. В соответствии с международной системой единиц (система СИ) основной единицей для измерения атмосферного давления является гектопаскаль (гПа), однако, в обслуживании ряда организаций разрешается применять старые единицы: миллибар (мб) и миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.). Нормальным атмосферным давлением (на уровне моря) принято значение 760 мм ртутного столба (мм. рт. ст.) при температуре 0°С.  Измеряют атмосферное давление для того, чтобы с большей вероятностью предсказать возможное изменение погоды. Существует прямая связь между изменениями давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления с некоторой вероятностью может служить признаком изменения погоды.  Газы сильно сжимаемы и чем сильнее сжат газ, тем больше его плотность и тем большее давление он производит. Нижние слои воздуха сжаты всеми вышележащими слоями. Чем выше от поверхности Земли, тем воздух слабее сжат, тем меньше его плотность и, следовательно, тем меньшее давление он производит. Так, например, когда воздушный шар поднимается над Землей, то давление воздуха на шар становится меньше не только потому, что высота столба воздуха над ним уменьшается, но еще и потому, что плотность воздуха вверху меньше, чем внизу. Так как все метеостанции, измеряющие атмосферное давление, расположены на разных высотах и полученные на них показатели чаще всего приводят к уровню моря. Делают это потому, что атмосферное давление довольно существенно убывает с высотой. Так на высоте 5000 м оно уже примерно в два раза ниже. Поэтому для получения представления о реальном пространственном распределении атмосферного давления и для сравнимости его величины в различных местностях и на разных высотах, для составления синоптических карт давление приводят к единому уровню – к уровню моря. 

__________________________________________________________________

¹А. Сашин, «Техника и Наука», 1979 г., № 5, стр. 8, «Молекулы в тисках»

7

В течение суток давление также меняется, но незначительно, т.е имеет суточный ход. Ночью повышается, а днем в период максимальных температур понижается. Особенно правильный суточный ход оно имеет в тропических странах, где дневное колебание достигает 2,4 мм рт. ст., а ночное - 1,6 мм рт. ст. С увеличением широты амплитуда изменения АД уменьшается, но вместе с тем становятся более сильными непериодические изменения атмосферного давления. Распределение атмосферного давления по земной поверхности обусловливает движение воздушных масс и атмосферных фронтов, определяет направление и скорость ветра.

8

Глава 2. Типы движения атмосферы

2.1. Термическая конвекция

Многие наблюдаемые системы ветров представляют собой обычную термическую конвекцию, вызываемую горизонтальным перепадом температуры. Перепад температуры создает горизонтальный перепад давления. Возникает сила давления в горизонтальном направлении, которая, в свою очередь, вызывает горизонтальное течение газа. В результате формируется стационарное распределение давления и образуется замкнутая конвективная ячейка циркуляции газа. В слое атмосферы, примыкающем к поверхности, давление больше там, где холоднее. Соответственно сила давления в этом слое вызывает течение от холодной области атмосферы к теплой. Выше указанного слоя давление больше там, где теплее, а значит, течение газа происходит от теплой области к холодной. Замкнутость конвективной ячейки следует из условия стационарности движения: в противном случае масса газа в одной области непрерывно росла бы за счет уменьшения массы газа в другой. Но ячейка может быть замкнутой, только если в теплой области газ поднимается, а в холодной опускается. Механизм термической конвекции формирует ветровые системы, имеющие небольшие горизонтальные размеры (порядка 100 км и меньше). Из них наиболее известны бризы и горно-долинные ветры.

Бризы возникают у границы раздела суша-море. Атмосфера над морем днем не прогревается солнечным излучением так сильно, как над сушей, из-за эффективного отвода тепла от поверхности воды вглубь. Поэтому днем ветер у поверхности земли дует с моря. Ночью же атмосфера над морем теплее, чем над сушей, поскольку запасенное в глубине тепло возвращается к поверхности моря. Поэтому ночью ветер у поверхности дует с суши. Вблизи гор ветер в течение суток тоже меняет свое направление на противоположное. Чтобы понять причину этого, напомним, что днем атмосфера разогревается за счет передачи в нее тепла от нагреваемой солнцем поверхности земли. Дневное увеличение температуры атмосферы тем больше, чем ближе поверхность земли. Поэтому вблизи горы нагревание атмосферы сильнее, чем на той же высоте над долиной. Значит, днем вблизи горы находится восходящая ветвь конвективной ячейки - ветер вдоль склона горы дует из долины. Чтобы понять ночное направление ветра, следует знать, во-первых, что охлаждение поверхности земли осуществляется за счет инфракрасного излучения поверхности в мировое пространство, и, во-вторых, что, чем воздух ближе к поверхности, тем эффективнее он передает ей свое тепло. Таким образом, ночью воздух вблизи горы охлаждается сильнее, чем на той же высоте над долиной. Ночью в конвективной ячейке холодный воздух течет вниз по склону горы, что называется горным ветром. Нельзя пройти мимо объяснения воспетого поэтами явления заволакивания горных вершин облаками днем и очищения их от облачности к ночи. ¹Как писал Швед Г.М: «Явление напрямую связано с горно-долинными ветрами». В основе его лежит уменьшение относительной влажности воздуха с высотой: чем дальше от поверхности земли, насыщающей атмосферу водяным паром посредством испарения, тем суше воздух. Днем богатый водяным паром воздух из долины поднимается по склону горы.

__________________________________________________________________  Швед Г.М. Циркуляция атмосферы // Соросовский образовательный журнал, 1997,№3 с 75-81

9

С высотой давление уменьшает. Поэтому любой элемент (объем) поднимающегося воздуха адиабатически охлаждается. При некотором значении температуры водяной пар в элементах воздуха становится насыщенным - достигается точка росы.

На высоте, соответствующей этой температуре, происходит конденсация водяного пара - горные вершины окутываются облаками. К ночи ветер становится горным. Но сверху вниз по склону течет уже сухой воздух, и горные вершины очищаются от облаков. Механизм термической конвекции также формирует муссоны. Муссоны являются возмущением, которое вносит в циркуляцию атмосферы северного полушария гигантский евразийский материк. Летом муссоны дуют с Индийского и Тихого океанов, а зимой в противоположном направлении. Объяснение возникновения муссонов такое же, как и бризов, но с заменой дня на лето, а ночи на зиму. Мы подошли к рассмотрению самых мощных конвективных ячеек в атмосфере Земли. Они находятся в северном и южном полушариях в поясе от экватора до 20?-30? широты и называются циркуляцией Хэдли. Эта конвекция обусловлена межширотным перепадом температуры, возникающим потому, что нагревание поверхности и атмосферы солнечным излучением растет от полюсов к экватору. Вблизи экватора воздух в обеих ячейках поднимается. Поскольку воздух содержит много водяного пара, его подъем сопровождается образованием мощных кучево-дождевых облаков, имеющих вид башен. Одновременно на земном шаре около экватора существует 1500-5000 таких башен высотой до 19 км. При конденсации водяного пара в этих облаках выделяется много тепла - теплота парообразования. Она идет на дополнительный разогрев атмосферы вблизи экватора, что значительно усиливает циркуляцию Хэдли. Первопричиной всех движений атмосферы является усвоение ею и поверхностью Земли солнечной энергии. А характер системы ветров и их сила определяются как распределением солнечного нагревания по поверхности планеты и в толще атмосферы (с учетом разных механизмов переноса теплоты), так и пространственными особенностями охлаждения атмосферы и поверхности их собственным инфракрасным излучением. В свою очередь, основные особенности нагревания и охлаждения атмосферы зависят от распределения материков по земному шару, газового состава атмосферы и степени ее запыленности. Изменение указанных факторов за время существования земной атмосферы приводило соответственно к сильным изменениям в системе ветров. Происходящие антропогенные изменения газового и аэрозольного состава атмосферы также могут отразиться на циркуляции атмосферы.

10

2.2. Циклоны и антициклоны

В атмосфере существуют гигантские вихревые движения газа - макровихри. Это хорошо известные циклоны средних и высоких широт с характерным размером ~ 2000 км и тропические циклоны с характерным размером ~ 200 км. Вихревые движения атмосферы вызваны потерей устойчивости потока. Наиболее известный пример этого гидродинамического явления - турбулизация ламинарного течения жидкости или газа. Объясним качественно явление потери устойчивости потока на примере турбулизации ламинарного течения со сдвигом. Под сдвигом понимается изменение скорости течения в направлении, перпендикулярном потоку. В потоке может возникнуть флуктуация движения, в результате которой элемент (объем) среды около определенной точки (А) начинает двигаться перпендикулярно потоку. Через какое-то время элемент приходит в точку В. В нее элемент приносит с собой то значение скорости потока, которое он имел в точке А. Тем самым он возмущает исходный поток в точке В. В силу неразрывности среды движение элемента приводит к смещению соседних с ним элементов среды, которые занимают места, освобождающиеся по мере движения элемента. Соседние же элементы среды, смещаясь, вызывают движение элементов, их окружающих, и т.д. В результате весь поток оказывается возмущенным, турбулизованным: на поток со сдвигом накладывается система хаотизированных, случайных движений, которая выглядит как система соседствующих друг с другом вихрей. Молекулярная вязкость среды, однако, тормозит движение элементов. Чтобы начальная флуктуация заданной силы все же смогла турбулизовать поток, исходный элемент, прежде чем он будет остановлен вязким трением, должен успеть дойти до такой точки В, в которой скорость потока существенно отлична от скорости в точке А. Но это означает, что поток может быть турбулизован только в случае достаточно большого сдвига скорости течения. Аналогично возникновение макровихрей в атмосфере происходит в результате потери устойчивости воздушных потоков, характеризуемых большим сдвигом ветра. При этом протяженность потоков должна быть много больше размера макровихрей. Выше было показано, что межширотные течения в конвективных ячейках благодаря действию силы Кориолиса получают зональную составляющую ветра, называемую далее зональным ветром. На   видно, что, во-первых, поток воздуха вдоль параллели является протяженным, так как обходит всю планету, во-вторых, поток имеет сдвиг, поскольку зональный ветер меняет знак с изменением широты. Зональные потоки могут иметь сильные сдвиги ветра не только в меридиональном, но и в вертикальном направлении. Большие вертикальные сдвиги ветра возникают в струйных течениях атмосферы, огибающих Землю вдоль параллели. На осях струй, находящихся вблизи высоты 12 км, скорость зонального ветра доходит зимой до 60 м/с. Для сравнения укажем, что в тропосфере - нижнем слое атмосферы до высоты примерно 15 км - характерная скорость ветра равна 10 м/с.     Циклоны средних и высоких широт возникают при потере устойчивости зонального потока со сдвигом. Однако потеря устойчивости потока дает лишь "зародыш" циклона. Образовавшись, зародыш живет по своим законам. Циклон сначала усиливается - происходит дальнейшее уменьшение давления в его центре и увеличение скорости ветра, а затем деградирует. Время жизни циклона от возникновения до исчезновения 3-4 суток. Разгон воздушной массы в усиливающемся циклоне происходит за счет перехода в кинетическую энергию потенциальной и тепловой энергии атмосферы, запасаемой в результате неравномерного (увеличивающегося от полюсов к экватору) нагревания атмосферы солнцем.

                                                           11

 Направленная к центру циклона сила давления приводит к тому, что в слое, примыкающем к поверхности, ветер имеет составляющую, направленную туда же. Сила Кориолиса отклоняет движение элементов воздуха вправо в северном полушарии и влево в южном. Поэтому траектории элементов воздуха в указанном слое атмосферы представляют собой сходящиеся к центру циклона спирали. Системе циклонов сопутствуют антициклоны - области повышенного давления. В антициклонах ветер слабее, чем в циклонах, так как существует физический запрет на его увеличение. Система циклонов и антициклонов, находящихся на разных стадиях жизни и двигающихся в зональном потоке с запада на восток, в основном определяет погоду средних и высоких широт. Как правило, горизонтальное распределение давления выглядит более хаотизированным, чем на рис. 3. В отличие от циклонов средних и высоких широт тропические циклоны - явление относительно редкое. За год над океанами в тропиках возникает и движется в сторону высоких широт всего около 50 тропических циклонов. Энергия ветра, доходящего до 110 м/с, черпается из теплоты парообразования, выделяемой при конденсации водяного пара в сопровождающих тропический циклон ливневых облаках. Циклон усиливается и существует до тех пор, пока требуемое количество водяного пара доставляется стягивающимися к его центру приповерхностными потоками воздуха. Когда циклон выходит на сушу или оказывается над относительно холодным океаном внетропических широт, то ослабевает испарение, обогащающее воздух водяным паром, и циклон затухает. ¹Исследования Ферреля, Гульдберга и Мона и ряда других ученых, выясняя процессы, совершающиеся в циклонических и антициклонических вихрях, рассматривают только уже возникший и установившийся круговорот масс воздуха, но не касаются того, откуда и каким образом могут возникнуть подобные вихревые системы. Вопрос об их происхождении не может считаться вполне решенным в настоящее время; существуют две главные теории. По конвекционной теории — появление циклонических или антициклонических вихрей является результатом первичного местного нагревания или охлаждения. При достаточной интенсивности каждого из этих процессов должны возникнуть мощные выходящие или нисходящие потоки, вызывающие передвижение по земной поверхности окружающих масс воздуха по направлению к теплому центру или, наоборот, растекание от холодного. Однако, если принять во внимание те массы воздуха, которые должны пройти через возникший таким образом циклонический вихрь, или те, которые растекутся от холодного центра, то нелегко понять, откуда же может взяться та огромная энергия, которая нужна на поддержание подобного движения днями и даже неделями или месяцами; само собою разумеется, что простое нагревание или охлаждение не в состоянии развить этот запас энергии. Поэтому другой взгляд — динамическая теория атмосферных вихрей — стремится найти иной источник этой колоссальной энергии и видит его именно в движении верхних слоев атмосферы. Если представить себе два соприкасающихся друг к другу потока, движущихся в различные стороны или с различными скоростями, то теория учит, — и опыт вполне подтверждает эти теоретические выводы, — что достаточно ничтожнейших причин, чтобы струи или нити одного потока вдались немного в массу другого. Одной такой струи при благоприятных условиях достаточно, чтобы возник сначала небольшой, элементарный вихрь, который начнет тотчас же на счет энергии потоков всасывать окружающие массы.

__________________________________________________________________

¹Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Эфрона

12

Если возмущающая спокойное движение обоих потоков энергия достаточно велика и распределение скоростей и направлений в потоках этому благоприятствует, результатом такого процесса должно быть возникновение вихря, совершенно аналогичного тем циклоническим вихрям, которые описаны выше. Что касается до вихрей антициклонических, то возникновение их, по динамической теории, может явиться следствием ранее образовавшегося циклонического вихря: восходящий поток в одном месте непременно вызовет на своей периферии противоположное нисходящее движение, которое и может явиться в форме антициклона. Детальное изучение строения тех вихрей, которые мы наблюдаем вблизи земной поверхности, и распределение в них температуры по вертикали заставляет думать, что динамическая теория возникновения Ц. и антициклонов ближе соответствует действительности, нежели конвекционная. Большие тропические циклоны, в которых давление в центре с лишком на 10 мм ниже, чем в окружающих местах, приурочены к определенным местностям и временам года. Их нет в тропической части Атлантического океана и в восточной части южного Тихого. Главные области тропических циклонов. следующие: 1) Антильские о-ва и Атлантический океан к востоку от них (всего лучше изучены). Поворот на север  средним числом около 29½ ° с. ш. 2) Бенгальский залив и (гораздо реже) Аравийское море, т. е. северные заливы Индийского океана; в последнее время хорошо изучены; возникают обыкновенно близ Андаманских островов, т. е. в восточной части Бенгальского залива. 3) Тайфуны Филиппинских островов и Китайских морей; в последнее время хорошо изучены; поворот на  север обыкновенно около 20° с. ш.; после поворота опустошают сев. Китай, Японию и южную часть Уссурийского края. 4) Юго-западная часть Индийского океана, около Маскаренских островов; поворот на юг около 20° ю. ш. 5) Юго-западный тропический Тихий океан, между Австралией и о-вом Паумоту; поворот на юг около 20° ю. ш. циклоны тропические всего чаще в конце лета и начале осени данного полушария (июль — окт. в сев., янв. — апр. , в  Бенгальского зал. бывают часто в мае и июне). Зимой тропические циклоны очень редки, в большинстве случаев их совсем не бывает. Самое низкое давление, наблюдавшееся на земном шаре при тропическом циклоне на восточном берегу Индии в сентябре 1885 г., 687,8. На следующий день давление (на материке) было всего 740, через два дня циклон исчез, хотя горы, через которые перешел циклон, не выше 1200 м. Это указывает на малые вертикальные размеры тропических циклонов. Глубокие тропические циклоны, вместе с тем, — явление морское; лишь острова и берега материков опустошаются ими; внутрь материков они не проникают и там не возникают. На материках тропического пояса в дождливое время бывают небольшие циклоны, давление в центре лишь на 5 мм и менее ниже, чем в окружающих местах; градиенты малы; сопровождаются сильными дождями; изучены только в Индии. Горизонтальные размеры циклонов средних широт гораздо больше, чем тропических, и так как они здесь достаточны, часты, то огромное пространство средних широт постоянно бывает в области циклонической деятельности, между тем как в тропиках и по редкости циклон, и по незначительным размерам их, они — исключение, очень мало влияющее на средние величины метеор элементов. Большие циклоны, с низким давлением в центре, бывают всего чаще в северном полушарии на сев. Атлантическом и  Тихом океанах, Северо-Американском материке между 35 — 50° с. ш. к востоку от Скалистых гор, в севере и западе Европе с омывающими ее морями. Они чаще на теплых водах (Гольфстрим), чем на других частях океана; чаще поздней осенью и зимой, чем в другие времена года.

13

И на материках есть пути, чаще других, посещаемые циклон  направлены вдоль североамериканских озер, реки Святого Лаврентия; в Новой Шотландии их бывает 38 в год. Вертикальные размеры циклона средних широт больше, чем тропических; они переходят через горы, но высокие горы все-таки задерживают их движение; в Европе циклоны всего реже близ Альп. Средняя скорость движения центров циклонов в США в год 41,8, дек. 52,8, июнь 33,8 км в сутки; на сев. Атлантическом океане и в Европе 27 до 34 км в средней за год, а также значительно больше зимой, чем летом. Летом большие глубокие циклоны реже, особенно в Европе к   от 50° с. ш., но довольно часты циклоны меньших размеров, с менее глубоким давлением в центре, сопровождаемые грозами. Всего реже в средних широтах циклонов   в холодные месяцы года внутри восточной Сибири и в центральной Азии. Это область почти постоянного зимнего азиатского антициклона, низких температур и ясной погоды. Самое низкое давление в центре   средних и высоких широт: Вардё, сев. Норвегия февраль 1891 г. 692,8, в южной Шотландии в янв. 1884 г. 694, в Рейкьявике в Исландии в феврале 1824 г. 692,0. В России лишь к северу от 59° с. ш. наблюдали давление ниже 720, к  югу от 55° не ниже 725, к 10 от 48° с.ш. не ниже 735. Самое высокое давление в центре антициклона наблюдалось в Барнауле Тобольской губернии, в январе 1900 г., 803,7. В Европейской России несколько раз уже наблюдали 797 (напр., в Петербурге в январе 1869 г., на средней Волге в декабре 1877 г. и январе 1900 г.; давление везде приведено к уровню моря и тяжести 45°).

14

2.3. Волны

Ветер, температура, давление и плотность в атмосфере испытывают колебания с периодами от часа до многих суток. Причиной колебаний являются распространяющиеся в атмосфере волны. Рассмотрим физические механизмы, действующие на каждый элемент газа, вовлеченный в волновое движение (рис. 4). Прежде всего, это чередование сжатия и разрежения, приводящее к колебаниям плотности r и соответственно объема элемента. Именно это происходит при распространении звука. Однако звук является высокочастотным колебанием, так что при его распространении не успевают вовлекаться другие механизмы, свойственные низкочастотным атмосферным колебаниям. На элемент газа в атмосфере всегда действует сила, направленная в сторону уменьшения давления. В спокойном состоянии вертикальная составляющая этой силы, известная как сила Архимеда, компенсируется силой тяжести, а горизонтальная - силой Кориолиса. При нарушении баланса компенсирующих друг друга сил происходит колебание элемента соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях: то одна, то другая сила становится больше по абсолютной величине. Таким образом, при распространении низкочастотных атмосферных волн появляются сильные колебания скорости газа в вертикальном и горизонтальном направлениях, а элемент газа движется по замкнутой траектории.  С подъемом вверх в движениях атмосферы преобладающим становится ветер, который периодически меняет свое направление. Это объясняется распространением вверх атмосферных волн, генерируемых в нижней атмосфере. Если волна распространяется без диссипации (не теряет своей энергии), то сохраняется ее энергия в единице объема. Имеются два типа таких волн: приливы и экваториальные волны. В приливном движении участвует вся атмосфера, а его источник находится вне атмосферы. В атмосфере, как и в океанах, существует лунный прилив с периодом в половину лунных суток (12 ч 25 мин). Он вызван бегущим вдоль параллели возмущением силы тяжести Земли, создаваемым Луной. Но лунный прилив даже в верхней атмосфере не обеспечивает скоростей ветра, превышающих 10 м/с. Гораздо сильнее в атмосфере солнечный прилив. Уже к высоте 100 км связанные с ним ветры достигают скорости порядка 20 м/с. Солнечный прилив обусловлен возмущением атмосферной температуры из-за суточной периодичности солнечного нагревания атмосферы. Возмущение давления, вызываемое возмущением температуры, движется за солнцем вдоль параллели и создает волны, распространяющиеся в зональном и вертикальном направлениях. Кроме естественного периода приливных волн, равного 24 ч, не менее сильными являются волны с периодом в половину солнечных суток 12 ч. Исходной причиной появления полусуточного прилива является наличие достаточно сильной 12-часовой гармоники в солнечном нагревании атмосферы. Амплитуда экваториальных волн спадает от экватора так быстро, что выше 20? широты северного и южного полушарий волны уже неощутимы. Экваториальные волны распространяются вдоль параллели и по вертикали. Возмущения температуры, дающие начало волнам, возникают из-за выделения теплоты при конденсации водяного пара в тропических кучево-дождевых облаках, уже упомянутых нами ранее. Волны генерируются благодаря определенным закономерностям в пространственном распределении этих облаков и их появлении.

15

ГЛАВА 3. Влияние атмосферы и атмосферного давления на здоровье   

                   человека

3.1. Погодные факторы, влияющие на самочувствие людей

Каждый третий взрослый реагирует на резкие погодные изменения. При этом женщины сталкиваются с этим вдвое чаще мужчин. Людей, ощущающих дискомфорт от колебаний погоды, магнитных бурь, активности Солнца, называют метеолабильными (метеочувствительными) или керосочувствительными (от греч. kerros-погода). У женщины из-за резких погодных изменений хорошее самочувствие легко и столь же неожиданно может поменяться на плохое. Какие же факторы влияют на самочувствие человека? На эти вопросы отвечает наука биометеорология. Для полноты описания атмосферной среды, непосредственно влияющей на человеческий организм, необходимо учитывать следующие факторы: температуру воздуха, влажность, давление, скорость ветра, потоки солнечной радиации (включая спектральное распределение энергии), длинноволновую солнечную радиацию, осадки (тип и интенсивность), состав воздуха атмосферное электричество, атмосферную радиоактивность, дозвуковой шум. Одним из самых метеопатических факторов является температура воздуха. Изменение теплового режима атмосферы вызывает соответствующие изменения теплообмена человека с окружающей средой. Температурные раздражения воспринимаются нами как ощущения тепла или холода. Человек ощущает тепло не только от прихода солнечной энергии и температуры воздуха, но и от влажности и ветра. Теплоощущение зависит не только от прихода солнечной энергии и температуры воздуха. Как показали многочисленные научные исследования зона комфорта, то есть такие внешние условия при которых здоровый человек не испытывает ни жары, ни холода, ни духоты и лучше всего себя чувствует, не является чем-то стандартным для всех людей, разных по климату районов и всех времен года. Она зависит от уклада жизни, возрастных социально-экономических условий.  Влияние температуры воздуха на организм человека зависит от влажности воздуха. При одной и той же температуре изменение содержания водяного пара в приземном слое атмосферы может оказать значительное воздействие на состояние организма. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению с поверхности тела человека, тяжело переносится жара и усиливается действие холода. При влажном воздухе опасность воздушной инфекции выше. Из-за выпадения осадков изменяется суточных ход температуры и влажность воздуха. Биометеорологические исследования показали, что сами осадки благоприятно воздействуют на человека: понижается смертность, уменьшаются инфекционные заболевания, жалобы, вызванные метеорологическими явлениями. Здоровый человек во время выпадения осадков ощущает комфортные условия, бодрость. Разнообразно влияние ветра. В холодную погоду ветер оказывает охлаждающее действие на организм человека, унося прогретые им прилегающие к телу слои воздуха и прижимая к нему все новые порции холодного. При прохладной погоде сказывается коварное свойство большой влажности воздуха. Если же при этом погода ветреная, то теплоощущение еще ухудшается, так как ветер все время относит от тела, обогретые и просушенные слои воздуха и нагоняет новые порции влажного и холодного воздуха, что усиливает процесс дальнейшего охлаждения тела. Наиболее неопределенное влияние на самочувствие человека оказывает атмосферное давление, которое характеризуется значительными непериодическими колебаниями.

16

При понижении атмосферного давления газы, находящиеся в желудочно-кишечном тракте, расширяются, вызывая растяжение органов. Кроме того, связанное с пониженным давлением высокое стояние диафрагмы может привести к затруднению дыхания и нарушению функций сердечно - сосудистой системы. Было установлено, что при резком понижении давления или при очень низком давлении воздуха электрическое сопротивление кожи человека значительно выше обычного. При высоком атмосферном давлении оно, напротив, бывает значительно пониженным. Исследования показали, что при повышении атмосферного давления уменьшается число лейкоцитов в крови, главным образом за счет нейтрофилов; понижение атмосферного давления, напротив  приводит к увеличению числа лейкоцитов. Синоптическая ситуация влияет и на химический состав воздуха. Из всех химических факторов абсолютное значение для жизненных процессов имеет кислород. Изменение содержания кислорода влияет на течение многих биологических процессов. При изменении метеорологических условий объемное содержание кислорода, его парциальное давление изменяются незначительно, тогда, как плотность колеблется в широких пределах и может характеризовать комплексное влияние этих метеорологических факторов на человека. Солнце является основным источником электромагнитной радиации. Энергия солнечной радиации взаимодействует с твердыми и газовыми примесями в атмосфере, в результате чего происходит изменение химического состава и термического режима атмосферы. Электрические поля, течения, проводимость, отрицательные ионы формируют основные электрические свойства атмосферы в ясную погоду. Движение воздушных масс, ветры, распределение температуры и водяного пара оказывает большое влияние на электрические свойства тропосферы, на распределение заряженных и незаряженных аэрозолей и радиоактивных частиц земного происхождения. Земной шар окружен сильным магнитным полем, напряженность которого уменьшается с высотой и изменяется во времени. Изменение магнитного поля тесно связано с изменением наземного атмосферного давления, появления засух, образованием фронтов, другими процессами в атмосфере. Также огромнейшим фактором, влияющим на здоровье человека, является загрязнение атмосферы. Загрязнение атмосферы приводит к изменению температуры воздуха. Существуют территории, где нагревание в процессе человеческой деятельности превышает на 10% температуру от солнечной радиации. Загрязняющие вещества вступают во взаимодействие с составляющими элементами тропосферы и оказывают губительное влияние на здоровье человека. Формируется климат города. Большое воздействие на человека оказывает не только сама метеовеличина, но и ее межсуточная изменчивость. Изменение среднесуточной температуры воздуха на 1 - 2 оС считается слабым, на 3 - 4 оС - умеренным, более чем на 4оС - резким. Имеются случаи, когда резкое повышение температуры от минусовой до плюсовой в течение одной январской ночи приводило к заболеванию гриппом огромного количества людей. Межсуточные колебания атмосферного давления зависят от времени года. Факторами, противоречащими непосредственному влиянию давления на самочувствие, является возникновение реакции до изменения давления. Сильными считаются межсуточные перепады давления 10-20 гПа и более, резким 8-10 гПа, умеренным 8 гПа, слабым 1-4 гПа. Наиболее комфортные условия для человека наблюдаются при ощущаемой температуре воздуха 16-18оС, определяемой величиной относительной влажности - 50%

17

Метеочувствительность (метеопатия) - это зависимость физиологического состояния организма и его реакция на воздействие метеорологических (погодных) факторов (давления, напряженности магнитного поля и т. д.) и влияние этого состояния на его работоспособность.
Окружающая нас природная среда - источник множества постоянно действующих возмущений. Чтобы окружающая среда стала средой обитания человека (как и любой другой живой системы), его организму необходимы совершенные физиологические механизмы устойчивости к ним – это непременное условие существования. В число многочисленных природных факторов, испытывающих нас на выживаемость входят и метеорологические условия Земли. Они постоянно и на всех уровнях, включая молекулярный, внутриклеточный, межклеточный и т.д., воздействуют на организм, его регуляторные механизмы. По интенсивности ответных реакций на этот природный стресс-фактор можно судить не только об адаптационных возможностях вида, которые сформировались в ходе эволюции, но и об индивидуальных особенностях организма, его состоянии.Врачи-климатологи различают пять типов погодных условий, влияющих на здоровье человека:
•индифферентный, с незначительными колебаниями метеоусловий - когда человек не ощущает никакого влияния погоды на свой организм;
•тонизирующий - когда перемена погоды благоприятно влияет на человека, особенно на больных с хронической кислородной недостаточностью, с артериальной гипотонией, ишемической болезнью сердца, хроническими бронхитами;
•спастический тип проявляется во время резкого похолодания, когда атмосферное давление повышается, и содержание кислорода в воздухе значительно увеличивается; тогда у людей с повышенным артериальным давлением могут появляться головные и сердечные боли, вызванные спазмами сосудов;
•гипотензивный тип погоды проявляется, когда в воздухе уменьшается количество кислорода: тогда у больных снижается тонус сосудов, гипертоники, например, чувствуют себя лучше в это время - давление у них понижается;
•гипоксический - когда наступает потепление и содержание кислорода опять же снижается; у людей в такие дни появляется и обостряется кислородная недостаточность.
Следует подчеркнуть, что повышенные требования к приспособительным и регуляторным аппаратам человека предъявляет не столько тип погоды, сколько их резкая смена. Именно контрастные климатопогодные факторы, такие вот резкие «возмущения», серьезно воздействуют на организм – ухудшая самочувствие, снижая работоспособность здоровых и утяжеляя течение многих заболеваний у больных. От степени выраженности межсуточной изменчивости метеорологических величин (давление, температура и пр.) метеопатические эффекты атмосферы врачи подразделяют на умеренные, выраженные и резко выраженные.

18

Метеочувствительность довольно широко распространена и возникает при любых, но чаще непривычных для данного человека климатических условииях. Некоторые люди в буквальном смысле заболевают от погодной неустойчивости. Появились даже специальные термины – «метеолабильные люди», «метеопаты». Справедливости ради, надо отметить, что, чаще всего (и острее) на изменения метеоклиматических факторов реагируют люди с подвижной нервной конституцией, той самой «тонкой психикой», с «высокой рецепторной восприимчивостью» - они и по жизни более впечатлительны и ранимы. Любопытно, что у некоторых людей метеочувствительность передается даже по наследству. Погоду «чувствует» около трети жителей умеренных широт. Особенностью этих реакций является то, что они возникают у значительного числа людей синхронно с изменением метеорологических условий или несколько опережая их. По данным медицинской статистики, около 75% людей «чувствуют погоду». Это происходит в том случае, если в организме уже создалось состояние предболезни, мешающее ему приспособиться к переменам.
Метеопатия или метеозависимость - даже незначительные погодные колебания могут вызывать проблемы у трех основных групп «метеопатов»:
1)людей с хроническими заболеваниями сердечнососудистой системы, суставов, астмой; 2)людей с психическими заболеваниями; 3)людей, перенесших травму головы, шоковое состояние, клиническую смерть. Также врачи сталкиваются с таким проявлением метеочувствительности, как метеоневроз.

Метеоневроз - разновидность невротического расстройства, когда человек при перепадах погоды действительно чувствует себя ужасно (раздражительность, плохое настроение, одышка, сердцебиение, головокружение), а реальные показатели здоровья (давление, сердце, температура и прочее) в норме. Это очень распространенный недуг, и его не объяснишь на биологическом уровне. Развивается метеоневроз на фоне внутренних психических сбоев, либо у слишком впечатлительных людей под влиянием геомагнитных прогнозов. Поясним это утверждение. Зависимость многих людей от погоды объясняется не перепадами давления, не переменами погоды и не вспышками на солнце, а проблемами психологического свойства. Если говорить проще, то метеоневроз – это фатальная зависимость настроения и самочувствия от того, какая за окном погода. Многие, страдающие метеоневрозом, даже жалуются, что им отказываются давать больничный лист и не признают нетрудоспособными в силу того, что все исследования и анализы показывают, что в организме все в порядке. Но пациент продолжает жаловаться. Несмотря на всю субъективность проявлений метеоневроза, подобная зависимость от погоды может привести к весьма плачевным результатам. Автомобилисты рискуют попасть в аварию, на работе можно внести по рассеянности не ту информацию в компьютер, в конце концов, можно просто не заметить кочку и упасть, повредив себе что-нибудь. Ученые пришли к выводу, что бороться с метеоневрозом надо только научными методами. Этот недуг хоть и смахивает на обычную лень, но является серьезным заболеванием, с которым необходимо активно бороться.

19

 Проявления метеоневроза не поддаются фиксации. Здесь не помогут самые современные приборы. Разве можно измерить апатию, тоску, скуку? Конечно, нет. Довольно трудно докопаться и до самих причин метеоневроза. Бывает, что еще в детстве ребенок часто наблюдает, как у родителей портится настроение при плохой погоде. В доме меняется атмосфера. Ребенку уделяют меньше внимания, чем в другие дни. Все это откладывается в детском подсознании и потом, уже в зрелом возрасте, может привести к метеоневрозу. Как о второй причине метеоневроза можно говорить о врожденной потребности в определенном количестве солнечных лучей. Особенно тяжело такому человеку жить в северных, малосолнечных регионах (своего рода, сезонное аффективное расстройство).
Головная боль, слабость, быстрая утомляемость накануне смены погоды беспокоят почти каждого второго, особенно пожилых людей. Известно, что погоду определяют множество факторов: атмосферное давление, температура, влажность, содержание в воздухе озона и кислорода, радиоактивность, магнитные бури. Доказано, что каждый из них оказывает прямое или косвенное воздействие на наше самочувствие и здоровье.

Метеочувствительность по существу означает недостаточный запас приспособительных возможностей органов и систем организма к изменению внешних условий существования. Если запасом приспособительных сил измерять здоровье, то метеочувствительность означает слабое здоровье. Иными словами, проявления метеочувствительности зависят от исходного состояния организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, микроклимата, в котором живет человек, и степени его акклиматизации к нему. Метеочувствительность чаще отмечается у людей, мало бывающих на свежем воздухе, занятых сидячим, умственным трудом, не занимающихся физкультурой. Именно у них сужены зоны так называемого микроклиматического комфорта. Для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. У здоровых людей смена погоды сопровождается быстрыми изменениями выработки гормонов, содержания тромбоцитов в крови, свертываемости крови, активности ферментов. Эти изменения – своеобразная защитная реакция организма на неблагоприятные условия. У больных же подобная перестройка организма запаздывает или не происходит вовсе. Тем не менее у людей, которые не чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не осознаются. Метеочувствительность отмечается у 35-70% больных разными заболеваниями.  Способствуют повышенной метеочувствительности избыточный вес и эндокринные нарушения в период полового созревания, беременности и климакса. Это в некоторой степени обусловлено тем, что данные состояния связаны с дисфункцией и/или органической патологий гипоталамуса, который является основным «детектором погоды». Последний управляет вегетативной нервной системой, влияя на все органы и системы. Следовательно, чувство погоды - своеобразный невроз. Повышенная метеочувствительность может внезапно возникнуть после травмы головы, гриппа, ангины, воспаления легких. Погоду чувствует каждый второй больной с болезнями сердечно-сосудистой системы.

20

Практически у всех метеозависимых людей в неблагоприятный для них период в крови возрастает количество лейкоцитов (как при воспалении и инфекциях), то есть организм защищается от погоды всерьез, как от реальных болезней. Значительные атмосферные изменения могут вызвать перенапряжение и срыв механизмов адаптации. Тогда колебательные процессы в организме - биологические ритмы искажаются, становятся хаотичными. Патологическая (болезненная) погодная реакция представляет своего рода вегетативную «бурю» в организме. Способствуют ее развитию нарушения регуляции вегетативной нервной системы. Чаще метеочувствительность наблюдается у лиц со слабым (меланхолики) и сильным неуравновешенным (холерики) типом нервной системы. У людей сильного уравновешенного типа (сангвиники) метеочувствительность проявляется лишь при ослаблении организма. На организм влияет как погода в целом, так и ее отдельные компоненты.

21

3.2. Воздействие на организм человека атмосферного давления.
Рассмотрим механизм воздействия на организм человека атмосферного давления. Характер и величина повреждений, обусловленных воздействием атмосферного давления ,зависит от величины (амплитуды) отклонений атмосферного давления и, главным образом, от скорости его изменения.
Колебания барометрического давления действуют двумя путями:
•снижают насыщение крови кислородом (эффект барометрических «ям»);
•механически раздражают нервные окончания (рецепторы) плевры (слизистой оболочки, выстилающей плевральную полость), брюшины (выстилающей брюшную полость), синовиальной оболочки суставов, а также рецепторы сосудов – рецепторы воспринимают внешний сигнал и передают о нем информацию по стволам периферических нервов и проводникам в центральную нервную систему (головной мозг), где уже происходит обработка информации; обратная реакция возлагается на вегетативную нервную систему (эта часть нервной системы отвечает за иннервацию, то есть связь внутренних органов с центральной нервной системой, тонус сосудов, артериальное давление, работу сердца, а также контролирует деятельность эндокринных, потовых и сальных желез).
Воздействие электромагнитных колебаний. Периодически солнце после очередной вспышки, в космическое пространство выбрасывает огромное количество заряженных частиц. Двигаясь со скоростью 400-1000 км/с, за 1-2 дня они достигают Земли, провоцируя возмущения ее магнитного поля. Это самая «тихая» буря – магнитная, но несмотря на это в результате ее проявлений из строя выходят электроника, энергетические системы, не говоря уже о человеческом организме. Статистически доказано, что во время (и сразу после) магнитных бурь значительно возрастает количество вызовов скорой помощи на сердечные приступы и обострения других хронических заболеваний. Также в периоды электромагнитных колебаний в популяции увеличиваются перепады настроения, повышенная конфликтность, ухудшение сна или слабость. Дело в том, что резко возрастающие электромагнитные колебания, в том числе атмосферного электричества (перед формированием и вторжением атмосферного фронта), «бомбардируют» окончания наших нервных клеток (уже этого достаточно для появления общеневротических жалоб). Тревожный сигнал стремительно передается дальше, к делу подключается центральная нервная система (с центрами вегетативной нервной системы, расположенными в гипоталамусе), затем нервными путями (через симпатические, парасимпатические и синаптические образования) включаются гормональные регуляторы. Гормоны активизируют ферментные процессы, интенсифицируется стероидный и тканевый метаболизм (обмен веществ), а в совокупности - изменяется функциональное состояние физиологических систем, органов и тканей (от исходного уровня). Очевидно, что такие серьезные реакции в организме не могут не иметь последствий, особенно для больного (или «почти здорового»). Наибольшими неприятностями магнитные катаклизмы грозят людям, у которых нарушено равновесие процессов в высших вегетативных центрах.

22

По наблюдениям врачей, нарушения обмена веществ в тканях начинается, прежде всего, в больных органах и системах (происходят срыв гипофизарно-надпочечниковых отношений, уменьшение синаптической активности крови, выброса стероидов, усиление проницаемости капилляров и тканевых мембран).

Рассматривая механизмы метеозависимости, нельзя не отметить: специфические проявления для каждого заболевания (на фоне и после метеопатогенных реакций) зависят не только от интенсивности самого воздействия, но и от того, насколько сохранены механизмы приспособления в конкретных органах и системах, их «гибкость», реактивность, тренированность. У людей здоровых (с сохраненным равновесием тонуса на функциональном, тканевом и клеточном уровнях) в сложных погодных ситуациях начинают работать специфические адаптационные механизмы. Их реакции обеспечивают возможность достижения гомеостаза (устойчивость основных функций организма, динамическое постоянство внутренней среды) на определенном оптимальном уровне. Если же, реактивность приспособительных механизмов ослаблена, они утратили свою пластичность, хотя бы на каком-то функционально-органном уровне или звене, на том же уровне или звене непременно произойдет «слом» слаженного механизма. И все из-за кислородной недостаточности внешней (погодной) и внутренней (циркуляторной - на фоне нарушения или ослабления равновесия нервных регуляторных процессов в высших вегетативных центрах).В последние годы получило новое направление в изучении влияния метеоусловий на организм, так называемая «синдромная метепатология», которая включает симптомы метеопатий, обусловленные комбинированным действием барометрического давления и атмосферных аномалий, таких как гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др. В последние годы большое значение придается изменениям солнечной активности и магнитного поля Земли (геомагнитные возмущения и бури). Их действие на организм проявляется за 1-2 дня до перемены погоды, в то время как остальные метеофакторы влияют непосредственно до или во время прохождения воздушных масс (циклона или антициклона). Непривычная устойчивая погода, как правило, тоже неблагоприятно действует на организм.

Различают три степени зависимости физиологического состояния организма на воздействие метеорологических (погодных) факторов:
I - легкая степень (метеочувствительность) - проявляется только субъективным недомоганием;
II - средняя степень (метеозависимость) – проявляется выраженной метеочувствительностью в виде фиксируемых отчетливых объективных сдвигов: изменение артериального давления, электрокардиограммы.

III - тяжелая степень (метеопатия) - наблюдаются резко выраженные нарушения, она проявляется пятью типами метеопатических реакций:
             - сердечный тип - возникают боли в области сердца, одышка;
             - мозговой тип - характеризуется головными болями, головокружениями, шумом и звоном в голове

23

 - смешанный тип - сочетание сердечных и нервных нарушений;
             - астеноневротический тип - отмечается повышенная возбудимость, раздражительность, бессонница, изменяется артериальное давление;
         - неопределенный тип - люди страдающие метеочувствительностью не могут четко локализовать проявления, которые проявляются общей слабостью, болью и ломотой в суставах, мышцах и т. п.

Специалисты, занимающиеся проблемой метеозависимости, различают два вида метеочувствительности:

•сезонные заболевания, которые обостряются или проявляются в определенные периоды года (к ним относятся язвенная болезнь желудка, острые респираторные заболевания и др.);

•метеопатологические реакции, которые провоцируют хронические заболевания в ответ на изменение погоды.

24

3.3. Рекомендации лицам страдающим  метеочувствительностью.
Метеозависимость требует комплексного лечения. Чтобы не страдать от изменчивости погоды, нужно в первую очередь избавиться от болезней, ведь, согласно наблюдениям, наиболее часто эти изменения возникают в организме людей, страдающих сердечнососудистыми заболеваниями, болезнями легких и нервной системы. Лица, страдающие тяжелой метеочувствительностью, должны находиться под специальным диспансерным наблюдением. В борьбе с метеозависимостью помогают телевизионные и радиопрограммы, в которых передают медицинский прогноз погоды, в котором предупреждают о неблагоприятных для тех или иных заболеваний метеорологических явлениях. Если прогноз неблагоприятен, то принимают заранее прописанные врачем лекарства. Например, при выраженных гипоксических реакциях, продолжая базисную терапию основного заболевания, рекомендуется увеличить время пребывания на свежем воздухе. В теплое время года в утренние и вечерние часы совершать дальние пешие прогулки, заниматься дыхательной гимнастикой, принимать тонизирующие средства (настойка элеутерококка, лимонника или корня женьшеня), а также пить черный чай и черный кофе. В зависимости от формы заболевания, характера и степени тяжести метеопатических реакций, лечащий врач может назначать массаж головы и воротниковой зоны и медикаментозное лечение (кофеин бензоат натрия, винпоцетин, аскофен и др). Но лекарственные средства применять только по назначению врача! При спастических реакциях необходимо: уменьшить физические нагрузки, отказаться от любых стимуляторов (алкоголя, кофе), избегать стрессовые ситуации, принимать успокаивающие средства (настойка валерианы, пустырника), заваривать чай с мятой, которая обладает антиспастическим эффектом. При значительном проявлении патологических реакций по совету лечащего врача (!) принимать спазмолитические (папаверин гидрохлорид или но-шпа), противоболевые (бруфен, ибупрофен, ортофен) и улучшающие мозговой и коронарный кровоток препараты (курантил, кавинтон, трентал и др.). Более-менее здоровым людям врачи рекомендуют следующее. Так, при реакциях спастического типа хорошо помогают горячие ванны для ног, контрастный душ, сауна или русская баня с резкой сменой температур, гимнастика. Это простые, но весьма действенные меры. Людям, которые плохо переносят резкое потепление, можно порекомендовать физические упражнения, способствующие насыщению организма кислородом: ходьбу, бег, лыжи, дыхательную гимнастику; холодные обтирания. Закаливание, занятия физкультурой повышают устойчивость организма к изменениям погоды. Существенно дополняют упражнения лечебные травы. Уже давно замечено, что настой сушеницы болотной и ванны из нее понижают чувствительность гипертоников к погоде. Для профилактики развития стенокардии и неврозов советуют вдыхать запах мяты перечной. Вместо нее можно использовать валидол. Достаточно размять в порошок 1-2 таблетки и подышать над ними.

25

 Это значительно безопаснее приема препарата внутрь и весьма эффективно на ранних стадиях развития метеочувствительности. От депрессии помогут растения-биостимуляторы и адаптогены (элеутерококк, лимонник и др.). Для адаптогенов свойственен принцип нормализации, т. е. возвращения к норме нарушенных функций, независимо от того, были они повышены или снижены. В дополнение к закаливанию и занятиям оздоровительной физкультурой такие растения позволяют организму быстрее создать состояние повышенной сопротивляемости к болезням. Людям с пониженным артериальным давлением могут помочь также поливитамины, настои стимулирующих трав - лимонника, элеутерококка и других, крепко заваренный чай. Когда идет теплый фронт, желательно употреблять в пищу продукты, содержащие аскорбиновую кислоту, калий, кальций, железо, - молоко, рыбу, фрукты. Людям с повышенным давлением во время резких перепадов погоды нужно ограничивать количество соли и жидкости. Сравнительно недавно возникла новая научная дисциплина - метеопрофилактика. Плановая метеопрофилактика состоит из мероприятий, направленных, прежде всего, на снижение повышенной чувствительности организма к воздействию внешней среды, а также повышение адаптационных, приспособительных и защитных механизмов. Важнейшее место в ней отводится физкультуре. Наблюдения показывают, что у физкультурников по мере роста общей тренированности чувствительность к погоде понижается. Действительно, если человек систематически занимается оздоровительным бегом, организм начинает хорошо переносить кратковременные подъемы артериального давления. Он не реагирует и на магнитные бури, и на вспышки на Солнце. Также в профилактические мероприятия входят: саунотерапия, йодобромные и сероводородные ванны, массаж головы и воротниковой зоны, а в летний период – песочные и воздушные ванны.
При резкой смене погоды следует уменьшить физическую активность, нужно избегать напряженной умственной работы, способной вызвать переутомление. Также в эти дни не следует перегружать себя едой, злоупотреблять мясной, жирной и жареной пищей, надо исключить острые приправы и алкогольные напитки. Предпочтение лучше отдать молочно-растительной диете. В дни резкой смены погоды при бессоннице и при повышенном возбуждении можно принять успокаивающие средства, например, валериановые капли.

26

3.4. Тест на выявления взаимосвязи между самочувствием людей и абсолютным значением атмосферного давления воздуха

Около полугода продолжался сбор опроса, целью которого было определить, есть какая-нибудь взаимосвязь между самочувствием людей и абсолютным значением атмосферного давления воздуха, а так же изменением давления. Участникам опроса было предложено на следующие  вопросы (варианты ответов заключены в скобках)

1. Ваш пол?  (женский, мужской)
2. Ваш возраст? (младше 20, 21-30, 31-40, старше 50 лет)
3. У вас чаще бывает повышенное или пониженное кровеносное давление? ( здоровый, пониженное, повышенное)
4. Как вы сейчас себя чувствуете? ( очень плохо, хуже чем обычно, нормально, самочувствие отличное)
5. Склонны ли вы соотносить самочувствие с переменами погоды? ( затрудняюсь ответить, они не зависят друг от друга, скорее всего это так, определенно взаимосвязь есть)

В ходе опроса были обработаны данные о самочувствии 278 респондентов. Считалось, что организм человека ничего не может знать о будущем изменения давления, скажем, в следующие два часа, а зависит только от предыдущего его поведения.

Итак, собственно, обработанные данные.

!. Исследование аудитории.

Рис1. – участники опроса.

27

Рис.2- Возрастное распределение участников опоса.

При ответе на третий вопрос выявилась тенденция( рис.3)    Основное количество гипертоников- женщины.

Рис.3 – Подверженность мужчин и женщин гипертонии и гипотонии.

При ответе на вопрос, есть ли какая-нибудь взаимосвязь между самочувствием человека и давлением воздуха, все поголовно признают наличие. Распределение по мужчинам и женщинам примерно одинаково.

28

Рис.4- Есть ли взаимосвязь между самочувствием и атмосферным давлением?

( по горизонтальной оси отложены варианты ответа)

1. Затрудняюсь ответить
2. Они не зависят друг т друга
3. Скорее всего это так
4. Определенно, взаимосвязь есть
5. Рисунок 5 является расширением рисунка 4 и показывает распределение внутри каждой возрастной категории по этим вариантам ответов. Все ответы каждой возрастной категории приняты за 100%. Цифры внутри каждого столбика соответствуют числу ответов по каждому варианту соответственно цветам (зеленый-вариант 1, сиреневый  вариант2, желтый вариант 3, бирюзовый вариант 4).

29

Рис.5 – Возрастное распределение отвечавших на вопрос 5.

2. Абсолютное давление и самочувствие.

Интерес представляет гистограмма, изображенная на рисунке 6. По данным за достаточно большой период времени примерно одна и та же часть населения чувствует себя не очень хорошо. Причем зависимости от значения абсолютного атмосферного давления не наблюдается!

Рис. 6 – Проценты плохо чувствовавших себя на момент опроса в зависимости от значения абсолютного давления

Рисунок 7 практически подтверждает вышесказанное, хотя между средневзвешанной точкой синей и красной областей ( соответственно, примерно 748 и 751 мм. Рт. Ст.) и есть различие, но оно явно не привышает погрешность и неточность данных.

30

Рис. 7- Распределение плохого чувствовавших себя гипо- и гипертоников в зависимости от атмосферного давления.

Об эффекте можно было бы говорить, если бы синий колокол сильно разошелся с красным, чего явно не наблюдается. Да и вообще. Вопрос-то был: ощущаете ли Вы себя плохо в тот конкретный момент? На гистограмме представлены только те, кому было нехорошо. Как оказалось, гипертоникам было нехорошо при любых давлениях воздуха. Колоколообразность графика говорит о том, что средние давления в природе бывают намного чаще, чем экстремальные (низкие, высокие).

3. Изменение атмосферного давления и самочувствие.
   Гистограмма на рисунке 8 показывает число плохо чувствовавших себя гипотоников и гипертоников в зависимости от поведения давления воздуха в предыдущие 4 часа. Странно, но опять почти никакой значимой зависимости, выходящей за рамки доверительных интервалов, не выявлено.

31

Рис.8 - Распределение плохо чувствовавших себя гипо- и гипертоников в зависимости от изменения атмосферного давления

Опять устойчивый достаточно симметричный колокол в районе нулевой отметки по оси изменения давления. Эффект зависимости был бы зафиксирован в том случае, если бы колоколы были сдвинуты в ту или иную сторону или имели сильно несимметричные крылья. Люди, подверженные низкому или высокому кровяному давлению, одинаково реагировали как на повышение, так и на понижение атмосферного давления.

Рисунок 9 проявляет "отношение" условно больных (гипотоников и гипертоников в сумме) и условно здоровых людей к изменению давления воздуха. Светлозеленое распределение на гистограмме далеко от колоколообразного, видимо, из-за недостатка данных по здоровым людям - их сложно было заставить потратить время на заполнение формы опроса, данная тематика их волнует слабо.

Рис.9 - Распределение плохо чувствовавших себя условно здоровых и условно больных в зависимости от изменения атмосферного давления

Ну и напоследок приведу процентное отношение плохо чувствовавших себя людей среди гипотоников, гипертоников и условно здоровых людей (приношу свои извинения за отсутствие в обзоре абсолютно здоровых людей).

32

Рис.10 - Процентное отношение количества плохо чувствовавших себя людей по отношению к общему количеству в каждой категории

Эта картинка неважна, но должна, по идее, немного прибавить к достоверности выводов, полученных в данном исследовании.

33

Заключение

Еще в древности врачи догадывались о влиянии погоды на организм. В тибетской медицине указывается, что «боли в суставах усиливаются в дождливое время и в период больших ветров». Парацельс писал: «Тому, кто изучил ветры, молнию и погоду, известно происхождение болезней».

Проявления чувствительности к изменениям погоды зависят от состояния организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, микроклимата, в котором живет человек, и степени его акклиматизации к нему. Чувствительность к изменениям погоды чаще отмечается у людей, мало бывающих на свежем воздухе, занятых сидячим, умственным трудом, не занимающихся физкультурой. Для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. Тем не менее у людей, которые не чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не осознаются. Их необходимо учитывать, например, у водителей транспорта. При резком изменении метеоусловий им становится труднее концентрировать внимание. Отсюда, может возрастать число несчастных случаев.

Колебания атмосферного давления снижают насыщение крови кислородом и механически раздражают нервные окончания (рецепторы) плевры (слизистой оболочки, выстилающей плевральную полость), брюшины (выстилающей брюшную полость), синовиальной оболочки суставов, а также рецепторы сосудов. Наиболее изменчиво атмосферное давление в Прибалтике, на северо-западе и севере Европейской части России. Именно здесь чаще всего отмечается чувствительность к изменениям погоды у больных сердечнососудистыми заболеваниями. Ветер, раздражая рецепторы кожи, вызывает перевозбуждение нервной системы.

Действия атмосферного давления и атмосферных явлений (гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др.), по данным различных ученых, влияют на самочувствие примерно 75% населения. Они провоцируют приступы стенокардии при ишемической болезни сердца.

В последние годы большое значение придается изменениям солнечной активности и магнитного поля Земли (геомагнитные возмущения и бури). Их действие, на организм проявляется за 1—2 дня до перемены погоды, в то время как остальные метеофакторы влияют непосредственно до или во время прохождения воздушных масс (циклона или антициклона).

Головная боль, слабость, быстрая утомляемость накануне смены погоды беспокоят почти каждого второго, особенно пожилых людей.

Погодные факторы действуют на нас разными путями. Через кожу воздействуют температура, влажность, ветер, солнечные лучи, атмосферное электричество, радиоактивность. Через легкие мы воспринимаем температуру, влажность, ветер, чистоту воздуха, его ионизацию. На зрение, слух, обоняние, вкус действуют шум, запах, температура, химический состав воздуха.

Самочувствие людей, страдающих сердечно - сосудистыми заболеваниями, часто ухудшается за несколько часов до резкой смены температуры и атмосферного давления. У них головную боль, слабость, беспокойство, боль в суставах, приступы стенокардии может провоцировать даже изменение направления ветра. Одним из самых неблагоприятных факторов для людей с заболеваниями сердца является высокая влажность воздуха, а случаи внезапной смерти часто совпадают с надвигающейся грозой.

На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т.е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия.

Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем

34

не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся.

Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления — повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.

При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода.

Когда я проанализировала цифры, и построил  гистограмму по результатам опроса, начало закрадываться подозрительное ощущение того, что людям практически все равно, высокое давление или низкое, лишь бы оно не сильно колебалось.

Самочувствие абсолютного большинства людей никак не зависит от атмосферного давления (при условии небольшого колебания, т.е. если не создавать чрезмерной плотности или разряжения, например, как в горах). На момент осознания этой сущности я думал, что так и должно быть, поскольку только изменение давления может сказываться на организме, он обязательно должен реагировать на резкие изменения внешних условий.

Вопреки сложившемуся мнению самочувствие людей мало (или совсем не) зависит от такого метеорологического параметра, как атмосферное давление (по крайней мере, в условиях неэкстремальных его значений).

Поэтому вопрос: «Зависит ли наше здоровье от изменения погодных условий?» остается открытым.

35

Список литературы

1.      Ф.А. Брокгауз и И.А. Эфрон, Энциклопедический словарь.

2.      Гилл А. динамика Атмосферы и океана. М.: Мир; 1989. Т. 1. 399с.; Т2. 416с.

3.      Галицин Г.С. Введение в динамику планетных атмосфер. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 104 с.

4.      Госсард Э., Хук У. Волны в атмосфере. М.: Мир, 1978. 532 с.

5.      Динамика климата/ Под ред. С. Манабе. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 575 с.

6.      Курганский М.В. Введение в крупномасштабную динамику атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1993. 168 с.

7.      Лоренц Э.Н. Природа и теория общей циркуляции атмосферы. Л.:       Гидрометеоиздат, 1970. 260 с.

8.      Монин А.С. теоретические основы геофизической гидродинамики. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 424 с.

9. А. Сашин « Техника и наука», 1979г. №5, стр. 8, «Молекулы в тисках»

10.  Чепмен С., Линдзен Р. Атмосферные приливы. М.: Мир, 1972. 296 с.

            11.  Швед Г.М. , Циркуляция атмосферы. Соросовский образовательный           журнал. №3, стр. 75-81.

36

Приложение 1

37

Приложение 2

38

39

Приложение 3

                   

40

Приложение 4

41

Приложение 5

42

Приложение 6

43