تأثير الضغط الجوي على الانسان

يُطلق على الضغط الجوي أيضًا ضغط الباروميتر، وهو القوة التي يمارسها عمود الغلاف الجوي على وحدة المساحة؛ وبمعنى أدق، هو الكتلة الهوائية الموجودة فوق منطقة ما. وتختلف وحدات قياس الضغط الجوي، وتشمل الميليمتر الزئبقي “البوصة” والمليبار والكيلوباسكال .

الضغط القياسي

– الضغط القياسي عند مستوى سطح البحر يتراوح حوالي 760 ملم، أي “29.92 بوصة” من الزئبق. بوحدة الكيلوباسكال، يكون الضغط 101.325، وبوحدة الملليبار يكون 1013.25. تعكس هذه القياسات الاختلافات الطفيفة في هذه القيم

من بين الأمثلة على ذلك، تم تسجيل أعلى وأدنى قيمة للضغط عند مستوى سطح البحر في وسط سيبيريا، والتي تعادل 32.01 بوصة، بينما تم تسجيل 25.9 بوصة في إعصار في جنوب المحيط الهادئ.

وكلما زاد الارتفاع انخفض الضغط الجوي، وبالتالي فإنّ كمية الأكسجين المتاحة للتنفس تنخفض، كما ينخفض الضغط الجوي والأكسجين المتاح على ارتفاعات عالية جدًا، لدرجة تؤدي إلى مرض الناس أو حتى موتهم، لذلك يلجأ متسلقو الجبال إلى استخدام العبوات المعبأة بالأكسجين وذلك عند صعودهم إلى قمم عالية جدًا.

تحتاج أجسادهم بعض الوقت للتكيف مع الارتفاع، لذا يجب تجنب الانتقال السريع من مكان بضغط عالي إلى آخر بضغط منخفض لتجنب الإصابة بالأمراض.

العوامل المؤثرة في الضغط الجوي

تتعدد العوامل التي تؤثر في الضغط الجوي ومنها ما يلي:

الارتفاع عن مستوى سطح البحر

عندما نكون على مستوى سطح البحر، يكون ضغط الهواء أعلى، وذلك بسبب وزن الهواء. وكلما ارتفعنا، قل ضغط الهواء وينخفض، لأن الهواء في الأعلى خفيف وكثافته منخفضة. على سبيل المثال، عندما نرتفع خمسة كيلومترات عن سطح البحر، ينخفض ضغط الهواء إلى النصف. وعندما نرتفع إلى ارتفاع 11 كيلومترا عن سطح البحر، ينخفض ضغط الهواء إلى الربع. والضغط المنخفض في المناطق الجبلية يسبب صعوبة في التنفس.

الرطوبة

تعرف الرطوبة بأنها تحوُّل الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية وتبخره، إذ يخف وزن الماء عندما يتبخَّر ويرتفع، كما أنّ ضغط الهواء الرطب يكون أقل من ضغط الهواء الجاف كما أنّ كميّة بخار الماء تتغير وفقًا لتغيُّر المكان، ونتيجةً لذلك فإنّ ضغط الهواء يتغيّر من مكان لآخر.

الجاذبية الأرضية

من المعروف أن الجاذبية الأرضية تنخفض كلما ابتعدنا عن مركز الأرض، وبالتالي، المناطق القطبية تكون أقرب إلى مركز الأرض مما هي عليه المناطق الاستوائية، وهذا يشير إلى أن ضغط الهواء في المناطق القطبية أعلى بكثير من المناطق الاستوائية، وبالتالي، فإن العلاقة بين الجاذبية وضغط الهواء هي علاقة طردية.

الحرارة

– تتغير كثافة الهواء وتتسع عندما تزيد درجة الحرارة، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي. ومن المعروف أن المناطق الاستوائية لديها ضغط جوي منخفض بسبب ارتفاع درجات الحرارة، في حين أن المناطق القطبية لديها ضغط جوي مرتفع بسبب انخفاض درجات الحرارة.

دوران الأرض

تؤثر قوة الطرد المركزي – والتي تنتج عن دوران الأرض – بشكل أكبر على المناطق الاستوائية بالمقارنة مع المناطق القطبية. فقوة الطرد المركزي تدفع الأشياء بعيدًا عن مركزها، وتؤثر أيضًا على ضغط الهواء، إذ يكون الضغط أقل في المناطق الاستوائية بالمقارنة مع المناطق القطبية.

تأثير الضغط الجوي على الانسان

يستطيع الإنسان العيش حتى 20000 قدم (3.8 ميل) فوق مستوى سطح البحر، ولكن عندما يصل الإنسان إلى ارتفاع يقارب 20000 قدم يعاني من حالة تسمى نقص الأكسجين، وذلك بسبب عدم توفر الكمية الكافية من الأكسجين التي يحتاجها الجسم للبقاء على قيد الحياة.

ويعود السبب في ذلك إلى أن كثافة الهواء تنخفض جدًا عندما يرتفع الارتفاع إلى أكثر من 20000 قدم، على الرغم من وجود حوالي 21٪ من الأكسجين في الهواء، إلا أن عدد جزيئات الهواء صغير جدًا، وتترتب على ذلك آثار سلبية على الإنسان بالإضافة إلى الضغط الجوي، وفيما يلي بعض الآثار السلبية الأخرى للضغط الجوي على الإنسان:

الصداع

يقول الدكتور ماثيو فينك، الطبيب الرئيسي للأعصاب في مستشفى نيويورك، إن الضغط الجوي المنخفض يسبب الصداع أو نوبات الصداع النصفي بسبب فرق الضغط بين الغلاف الجوي والجيوب الأنفية الممتلئة بالهواء. ويزداد تأثيره عندما تنسد الجيوب الأنفية.

أجرى الباحثون دراسة في مجلة الطب الداخلي حيث طلبوا من مرضى الصداع النصفي تسجيل النوبات التي تعانون منها لمدة عام وفقا لتغيرات الضغط الجوي. ووجدوا علاقة مباشرة بين انخفاض الضغط الجوي وظهور الصداع النصفي وحتى مدة استمراره. وأظهرت النتائج أن التغير في الضغط الجوي يمكن أن يكون أحد العوامل التي تزيد من حدة الصداع النصفي.

آلام المفاصل

عمل باحثون في أحد المراكز الطبية في بوسطن بإجراء مسح لمائتي مريض يعانون من هشاشة العظام في الركبة وخلصوا إلى أنّ هناك علاقة قوية بين تغيرات الضغط الجوي ودرجة الحرارة المحيطة وتباين حدّة آلام الركبة؛ إذ يمكن أن يؤثر الضغط الجوي على لزوجة السائل الذي يبطن أكياس المفاصل، أو قد يؤدي إلى تحفيز الاستجابة للألم في النهايات العصبية للمفصل.

ضغط الدم

من المعلوم أن دم الإنسان يتحرك عبر الأجسام عن طريق نظام ضخ ينتج عن القلب، لذا فمن المنطقي أن تتأثر هذه العملية بضغط الهواء من حولنا، وقد أوضحت عالمة الأرصاد الجوية جنيفر فانوس عندما ينخفض الضغط الجوي فإن ضغط الدم ينخفض تلقائيًا، كما يسبب الشعور بالدوار بالنسبة لبعض الناس بالإضافة إلى عدم وضوح الرؤية.

في الشتاء، يزداد ضغط الدم بسبب انخفاض درجة الحرارة، مما يؤدي إلى تضيق الأوعية الدموية، وذلك نتيجة الحاجة إلى زيادة الضغط لدفع الدم عبر الأوردة والشرايين الصغيرة.

ذكر شيلدون جي شيبس في مايوكلينيك أن الطقس البارد يمكن أن يؤثر على ضغط الدم بالإضافة إلى التغيرات المفاجئة في ظروف الطقس. يحدث تفاعل بين الأوعية الدموية والتغيرات المفاجئة في الرطوبة والضغط الجوي والرياح بنفس الطريقة التي يتفاعل بها مع البرد. هذه الأعراض مرتبطة بالأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن خمسة وستين عاما وما فوق.

مقدار التغير البارومتري

إذا ارتفع الضغط الجوي أو انخفض أكثر من 0.18 بوصة في أقل من ثلاث ساعات يكون التغيير في الضغط الجوي سريعًا وفي حال كان يشير التغيير من 0.003 إلى 0.04 في الزئبق خلال أقل من ثلاث ساعات يكون التغير في الضغط الجوي بطيئًا و يعتبر التغيير الذي يقل عن 0.003 في أقل من ثلاث ساعات ثابتًا.

تأثير الضغط الجوي على الطقس

يؤدي اقتراب العواصف والرياح إلى انخفاض الضغط الجوي، في حين يشير الضغط المتزايد إلى ظروف جوية معتدلة، ويعكس النمط الزمني الذي يستغرقه تغير الضغط الجوي التوقعات للأحوال الجوية المتوقعة في المستقبل، وقد لا يؤدي التغيير الطفيف في الطقس إلى تغيير في الضغط الجوي.