Υψόμετρο

Υψόμετρο στην αεροπορία και στις διαστημικές πτήσεις

Στην αεροπορία, το υψόμετρο μπορεί να μετρηθεί και να εμφανιστεί με διάφορους τρόπους. Το ύψος είναι είτε από τη μέση στάθμη της θάλασσας (που ονομάζεται επίσης Μέση Στάθμη Θάλασσας ή MSL), είτε από το έδαφος (που ονομάζεται επίσης Στάθμη Πάνω από το έδαφος ή AGL).

Τα αεροπλάνα μπορούν να βρουν το υψόμετρό τους χρησιμοποιώντας την πίεση του αέρα. Ο αέρας γίνεται πιο αραιός όσο πιο ψηλά βρίσκεται (και έχει μικρότερη πίεση, επειδή υπάρχει λιγότερος αέρας που τον πιέζει από πάνω). Αυτή η πίεση μπορεί να μετρηθεί και αυτή μπορεί να μετατραπεί σε ύψος πάνω από το επίπεδο της θάλασσας. Το όργανο για τη μέτρηση του ύψους είναι το υψόμετρο (από το υψόμετρο και το μέτρο). Το κοινό υψόμετρο πίεσης είναι ένας τύπος βαρομέτρου με ένα καντράν που δείχνει την απόσταση (πόδια ή μέτρα) αντί για την ατμοσφαιρική πίεση.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι αεροπορικού υψομέτρου.

Με απλά λόγια, αυτοί οι τύποι υψομέτρων μπορούν να εξηγηθούν ως τρόποι μέτρησης του υψομέτρου:

• Υποδεικνυόμενο υψόμετρο - Αυτό που υποδεικνύει (δείχνει) το υψόμετρο για το ύψος πάνω από το επίπεδο της θάλασσας. Συνήθως είναι αρκετά καλό, αλλά μερικές φορές μπορεί να ξεγελαστεί λίγο, καθώς πρέπει να ρυθμιστεί ώστε να χρησιμοποιεί την τοπική βαρομετρική πίεση.
• Πραγματικό υψόμετρο -- Υψόμετρο ως απόσταση πάνω από το επίπεδο της θάλασσας.
• Απόλυτο υψόμετρο -- Υψόμετρο ως η απόσταση πάνω από το έδαφος (το έδαφος) ακριβώς κάτω από αυτό (Above Ground Level).
• Ύψος -- Υψόμετρο ως προς την απόσταση πάνω από κάποιο σημείο. Μπορεί επίσης να ονομαστεί υψόμετρο εδάφους. Τα ραδιοϋψόμετρα μετρούν αυτό το ύψος.
• Υψόμετρο πίεσης -- Υψόμετρο που μετράται με βάση την πίεση του αέρα. Η πίεση του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας είναι συνήθως 1013,25 millibars ή 29,92" Hg, όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι 15 °C (59 °F). Το υψόμετρο πίεσης και το υποδεικνυόμενο υψόμετρο είναι το ίδιο όταν το υψόμετρο είναι ρυθμισμένο ώστε να χρησιμοποιεί αυτό το πρότυπο επίπεδο.
• Υψόμετρο πυκνότητας -- Υψόμετρο που μετράται με βάση την πυκνότητα του αέρα. Εξαρτάται από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες (κυρίως θερμότητα και υγρασία). Υπάρχει ένα διεθνές πρότυπο διάγραμμα ατμόσφαιρας που μετατρέπει την πυκνότητα σε υψόμετρο.

Η πυκνότητα του αέρα επηρεάζει επίσης το πόσο καλά λειτουργεί ένα αεροσκάφος. Το ύψος πυκνότητας επηρεάζεται από τη βαρομετρική πίεση, την υγρασία και τη θερμοκρασία. Σε μια πολύ ζεστή ημέρα, το ύψος πυκνότητας σε ένα αεροδρόμιο (ειδικά σε ένα αεροδρόμιο που βρίσκεται σε μεγάλο υψόμετρο) μπορεί να είναι τόσο υψηλό που το αεροσκάφος δεν μπορεί να απογειωθεί. Αυτό επηρεάζει συχνότερα τα ελικόπτερα ή ένα αεροσκάφος που μεταφέρει μεγάλη ποσότητα φορτίου.

Σύγκριση κατακόρυφης απόστασης

Περιοχές της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα της Γης χωρίζεται σε διάφορες περιοχές με βάση το υψόμετρο. Οι περιοχές έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες και ανέμους και τι πράγματα υπάρχουν σε αυτές. Οι περιοχές είναι οι εξής:

• Τροπόσφαιρα - επιφάνεια έως 8.000 μέτρα στον βόρειο και νότιο πόλο - 18.000 μέτρα στον ισημερινό.
• Στρατόσφαιρα - Τροπόσφαιρα έως 50 χιλιόμετρα (31 μίλια)
• Μεσόσφαιρα - Στρατόσφαιρα έως 85 χιλιόμετρα (53 mi)
• Θερμόσφαιρα - Μεσόσφαιρα έως 675 χιλιόμετρα (419 μίλια)
• Εξώσφαιρα - Θερμόσφαιρα έως 10.000 χιλιόμετρα (6.200 μίλια)

Μεγάλο υψόμετρο και χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση

Οι περιοχές στην επιφάνεια της Γης ή στην ατμόσφαιρά της που βρίσκονται ψηλά πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας ονομάζονται υψομετρικές. Συχνά λέγεται ότι το μεγάλο υψόμετρο αρχίζει στα 2.400 μέτρα (8.000 πόδια) πάνω από το επίπεδο της θάλασσας.

Σε μεγάλο υψόμετρο, η ατμοσφαιρική πίεση είναι χαμηλότερη από εκείνη στο επίπεδο της θάλασσας. Αυτό οφείλεται σε δύο φαινόμενα. Οι επιδράσεις αυτές είναι η βαρύτητα και η θερμότητα του αέρα. Η βαρύτητα κάνει τον αέρα να βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο έδαφος. Η ποσότητα θερμότητας στον αέρα κάνει τα μόρια να κινούνται γρήγορα και να πιέζουν το ένα το άλλο. Αυτό κάνει τον αέρα να διαστέλλεται. Έτσι, ο περισσότερος αέρας θα βρίσκεται στη χαμηλότερη ατμόσφαιρα, πιο κοντά στο επίπεδο της θάλασσας, και όλος ο αέρας που σπρώχνει ο ένας τον άλλον ονομάζεται πίεση του αέρα. Έτσι, η πίεση του αέρα είναι μικρότερη όσο πιο ψηλά πηγαίνετε.

Καθώς ο αέρας διαστέλλεται από τη θερμότητα, ανεβαίνει σε σημεία όπου η πίεση του αέρα είναι μικρότερη. Καθώς ανεβαίνει, μπορεί να επεκταθεί και αρχίζει να ψύχεται. Εξαιτίας αυτού, ο αέρας σε μεγάλο υψόμετρο είναι κρύος. Αυτό προκαλεί αλπικό κλίμα. Αυτό το κλίμα επηρεάζει την οικολογία σε μεγάλο υψόμετρο.

Επιπτώσεις του μεγάλου υψομέτρου στον άνθρωπο

Τα υψόμετρα πάνω από 1.500 μέτρα (4.900 πόδια) αρχίζουν να επηρεάζουν τον άνθρωπο. Οι άνθρωποι δεν μπορούν να ζήσουν σε πολύ μεγάλα υψόμετρα πάνω από 5.500-6.000 μέτρα (18.000-19.700 πόδια). Η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται σε μεγάλα υψόμετρα. Αυτό επηρεάζει τους ανθρώπους επειδή υπάρχει λιγότερο οξυγόνο για να αναπνεύσουν. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ασθένειες όπως η ασθένεια του υψομέτρου, το πνευμονικό οίδημα σε μεγάλο υψόμετρο (υγρό στους πνεύμονες) και το εγκεφαλικό οίδημα σε μεγάλο υψόμετρο (υγρό στον εγκέφαλο, που προκαλεί πονοκεφάλους και σύγχυση).

Το ανθρώπινο σώμα μπορεί να αντιμετωπίσει το μεγάλο υψόμετρο αναπνέοντας ταχύτερα, έχοντας υψηλότερο καρδιακό ρυθμό και αλλάζοντας το ίδιο το αίμα ώστε να έχει περισσότερα ερυθρά αιμοσφαίρια που μπορούν να μεταφέρουν οξυγόνο. Αυτό μπορεί να πάρει ημέρες ή εβδομάδες για να συμβεί. Αυτό λειτουργεί για τους ανθρώπους που ζουν στα ψηλά βουνά και τους ορειβάτες. Για τους ορειβάτες, αυτό ονομάζεται εγκλιματισμός. Οι πιλότοι και άλλοι άνθρωποι που πηγαίνουν γρήγορα σε μεγάλα υψόμετρα πρέπει να βρίσκονται σε διαστημική στολή, στολή πίεσης ή μέσα σε αεροπλάνο υπό πίεση, ώστε ο αέρας να είναι ακόμα ο ίδιος όπως στο έδαφος. Πάνω από τα 8.000 μέτρα (26.000 πόδια), το ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να κάνει τις απαραίτητες αλλαγές και τελικά θα πεθάνει. Αρκετά από τα ψηλότερα βουνά του κόσμου είναι τόσο ψηλά, οι ορειβάτες συνήθως παίρνουν μαζί τους φιάλες οξυγόνου και παραμένουν μόνο για λίγες ώρες στα υψηλότερα επίπεδα.

Οι άνθρωποι που ζουν σε μεγαλύτερα υψόμετρα έχουν υψηλότερο ποσοστό αυτοκτονιών. Ο λόγος δεν είναι ακόμη γνωστός.