Высота

Высота в авиации и в космических полетах

В авиации высота может быть измерена и показана несколькими различными способами. Высота определяется либо от среднего уровня моря (также называемого средним уровнем моря, или MSL), либо от земли (также называемого над уровнем земли, или AGL).

Самолеты могут определить свою высоту, используя давление воздуха. Воздух становится тем тоньше, чем выше он находится (и имеет меньшее давление, потому что меньше воздуха давит на него сверху). Это давление можно измерить и перевести в высоту над уровнем моря. Прибор для измерения высоты - альтиметр (от altitude - высота и meter - метр). Обычный высотомер давления - это разновидность барометра с циферблатом, показывающим расстояние (футы или метры) вместо атмосферного давления.

Существует несколько типов авиационной высоты.

Проще говоря, эти типы высотомеров можно объяснить как способы измерения высоты:

• Указанная высота -- То, что показывает высотомер для высоты над уровнем моря. Обычно он довольно хорош, но иногда его можно немного обмануть, его нужно настроить на местное барометрическое давление.
• Истинная высота -- Высота как расстояние над уровнем моря.
• Абсолютная высота -- Высота как расстояние над местностью (землей) непосредственно под ней (Above Ground Level).
• Высота -- Высота в терминах расстояния над некоторой точкой. Ее также можно назвать высотой местности. Радиовысотомеры измеряют эту высоту.
• Высота давления - высота, измеряемая с помощью давления воздуха. Давление воздуха на уровне моря обычно составляет 1013,25 миллибар или 29,92 дюйма рт. ст. при температуре воздуха 15 °C (59 °F). Высота давления и указанная высота одинаковы, если высотомер настроен на использование этого стандартного уровня.
• Высота по плотности -- Высота, измеряемая с помощью плотности воздуха. Это зависит от атмосферных условий (в основном от тепла и влажности). Существует Международная стандартная атмосферная диаграмма, которая переводит плотность в высоту.

Плотность воздуха также влияет на то, насколько хорошо работает самолет. На высоту плотности влияют барометрическое давление, влажность и температура. В очень жаркий день плотность воздуха в аэропорту (особенно на большой высоте) может быть настолько высокой, что самолет не сможет взлететь. Чаще всего это касается вертолетов или самолетов, перевозящих большое количество груза.

Сравнение расстояний по вертикали

Регионы в атмосфере

Атмосфера Земли разделена на несколько регионов в зависимости от высоты над уровнем моря. Регионы отличаются друг от друга температурой, ветрами и тем, что в них находится. К регионам относятся:

• Тропосфера - поверхность до 8 000 метров (5,0 миль) на северном и южном полюсах - 18 000 метров (11 миль) на экваторе.
• Стратосфера - Тропосфера до 50 километров (31 миля)
• Мезосфера - Стратосфера до 85 километров (53 мили)
• Термосфера - мезосфера до 675 километров (419 миль)
• Экзосфера - термосфера до 10 000 километров (6 200 миль)

Большая высота над уровнем моря и низкое атмосферное давление

Области на поверхности Земли или в ее атмосфере, расположенные высоко над средним уровнем моря, считаются высокогорными. Часто говорят, что высота над уровнем моря начинается с 2400 метров (8000 футов).

На большой высоте атмосферное давление ниже, чем на уровне моря. Это происходит из-за двух эффектов. Эти эффекты - гравитация и тепло, содержащееся в воздухе. Гравитация заставляет воздух находиться как можно ближе к земле. Количество тепла в воздухе заставляет молекулы быстро двигаться и сталкиваться друг с другом. Это заставляет воздух расширяться. Поэтому большая часть воздуха будет находиться в нижних слоях атмосферы, ближе к уровню моря, и все эти толкающиеся друг о друга молекулы называются атмосферным давлением. Поэтому давление воздуха тем меньше, чем выше вы поднимаетесь.

Когда воздух расширяется от тепла, он поднимается туда, где давление воздуха меньше. Поднимаясь, он может расширяться и начинает охлаждаться. Поэтому воздух на больших высотах холодный. Это приводит к альпийскому климату. Этот климат влияет на экологию на большой высоте.

Воздействие большой высоты над уровнем моря на человека

Высота более 1 500 метров (4 900 футов) начинает влиять на человека. Люди не могут жить на очень больших высотах - выше 5 500-6 000 метров (18 000-19 700 футов). Атмосферное давление на больших высотах снижается. Это негативно сказывается на человеке, потому что здесь меньше кислорода для дыхания. Это может вызвать такие заболевания, как высотная болезнь, высокогорный отек легких (жидкость в легких) и высокогорный отек головного мозга (жидкость в мозге, вызывающая головные боли и спутанность сознания).

Человеческий организм может справиться с высотой, учащая дыхание, увеличивая частоту сердечных сокращений и изменяя состав крови, чтобы в ней было больше красных кровяных телец, способных переносить кислород. На это может уйти несколько дней или недель. Это работает для людей, живущих в высокогорье, и альпинистов. У альпинистов это называется акклиматизацией. Пилоты и другие люди, которые быстро поднимаются на большую высоту, должны находиться в скафандре, скафандре под давлением или в самолете под давлением, так что воздух остается таким же, как на земле. Выше 8 000 метров (26 000 футов) человеческий организм не может произвести необходимые изменения и в конечном итоге погибает. Несколько самых высоких гор в мире находятся на такой высоте, альпинисты обычно берут с собой кислородные баллоны и остаются на самых высоких уровнях только на несколько часов.

Люди, живущие на больших высотах, имеют более высокий уровень самоубийств. Причина этого пока не известна.