Надморска височина

Височина в авиацията и космическите полети

В авиацията височината може да се измерва и показва по няколко различни начина. Височината е или от средното морско равнище (наричано още средно морско равнище или MSL), или от земята (наричано още надземно равнище или AGL).

Самолетите могат да определят височината си с помощта на въздушното налягане. Въздухът е толкова по-рядък, колкото по-високо се намира самолетът (и има по-малко налягане, защото отгоре го притиска по-малко въздух). Това налягане може да се измери и да се превърне във височина над морското равнище. Уредът за измерване на височината е висотомер (от altitude и meter). Обикновено висотомерът е вид барометър с циферблат, който показва разстоянието (футове или метри) вместо атмосферното налягане.

Съществуват няколко вида авиационна височина.

На прост език тези видове височини могат да бъдат обяснени като начини за измерване на надморската височина:

• Показана височина -- това, което показва висотомерът за височината над морското равнище. Обикновено тя е доста добра, но понякога може да бъде заблудена, тъй като трябва да се регулира, за да използва местното барометрично налягане.
• Истинска надморска височина -- Надморската височина като разстояние над морското равнище.
• Абсолютна надморска височина -- Надморската височина като разстоянието над терена (земята) непосредствено под него (Above Ground Level).
• Височина -- височина, изразена като разстояние над някаква точка. Тя може да се нарече и височина на терена. Радиовисотомерите измерват тази височина.
• Надморска височина -- Надморска височина, измерена с помощта на въздушното налягане. Налягането на въздуха на морското равнище обикновено е 1013,25 милибара или 29,92" Hg, когато температурата на въздуха е 15 °C (59 °F). Височината под налягане и показаната височина са едни и същи, когато висотомерът е настроен да използва това стандартно ниво.
• Плътностна височина -- височина, измерена чрез плътността на въздуха. Тя зависи от атмосферните условия (основно топлина и влажност). Съществува международна стандартна таблица за атмосферата, която преобразува плътността в надморска височина.

Плътността на въздуха също влияе върху работата на самолета. Височината на плътност се влияе от барометричното налягане, влажността и температурата. В много горещ ден надморската височина на плътността на въздуха на дадено летище (особено на такова на голяма надморска височина) може да е толкова висока, че самолетът да не може да излети. Това най-често засяга хеликоптери или самолети, които превозват голямо количество товари.

Сравнение на вертикалните разстояния

Области в атмосферата

Атмосферата на Земята е разделена на няколко области в зависимост от надморската височина. Регионите имат различни температури и ветрове и какви неща се намират в тях. Регионите са:

• Тропосфера - на повърхността до 8000 м на северния и южния полюс - 18 000 м на екватора.
• Стратосфера - тропосфера до 50 км (31 мили)
• Мезосфера - Стратосфера до 85 км (53 мили)
• Термосфера - мезосфера до 675 км (419 мили)
• Екзосфера - Термосфера до 10 000 км

Голяма надморска височина и ниско въздушно налягане

Областите на повърхността на Земята или в нейната атмосфера, които се намират високо над средното морско равнище, се наричат високопланински. Често се казва, че голямата надморска височина започва на 2400 метра над морското равнище.

На голяма надморска височина атмосферното налягане е по-ниско от това на морското равнище. Това се дължи на два ефекта. Това са гравитацията и топлината във въздуха. Гравитацията прави така, че въздухът да е възможно най-близо до земята. Количеството топлина във въздуха кара молекулите да се движат бързо и да се притискат една към друга. Това кара въздуха да се разширява. Така че по-голямата част от въздуха ще бъде в долните слоеве на атмосферата, по-близо до морското равнище, а целият въздух, който се притиска един към друг, се нарича въздушно налягане. Така че налягането на въздуха е толкова по-малко, колкото по-високо се издигате.

Тъй като въздухът се разширява от топлината, той се издига на място, където налягането е по-ниско. Когато се издига, той може да се разширява и започва да се охлажда. Поради тази причина въздухът на голяма надморска височина е студен. Това води до алпийски климат. Този климат влияе на екологията на голяма надморска височина.

Ефекти на високата надморска височина върху хората

Надморската височина над 1500 метра започва да влияе на хората. Хората не могат да живеят на много голяма надморска височина над 5500-6000 метра (18 000-19 700 фута). Атмосферното налягане намалява на голяма надморска височина. Това се отразява на хората, тъй като има по-малко кислород за дишане. Това може да доведе до заболявания като височинна болест, височинен белодробен оток (течност в белите дробове) и височинен мозъчен оток (течност в мозъка, причиняваща главоболие и объркване).

Човешкият организъм може да се справи с голямата надморска височина чрез по-бързо дишане, по-висок сърдечен ритъм и промяна на самата кръв, за да има повече червени кръвни телца, които могат да пренасят кислород. Това може да се случи за дни или седмици. Това работи при хората, които живеят във високите планини, и при алпинистите. За планинарите това се нарича аклиматизация. Пилотите и други хора, които бързо отиват на голяма височина, трябва да са в скафандър, костюм под налягане или в самолет под налягане, така че въздухът да е все още същият като на земята. На височина над 8000 м човешкото тяло не може да извърши необходимите промени и в крайна сметка умира. Няколко от най-високите планини в света са толкова високи, алпинистите обикновено вземат със себе си кислородни бутилки и остават само няколко часа на най-високите нива.

При хората, живеещи на по-голяма надморска височина, процентът на самоубийствата е по-висок. Причината за това все още не е известна.