高度が高いと空気が薄くなるのはなぜですか?

著者: Judy Howell
作成日: 5 J 2021
更新日: 14 11月 2024
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人間が生き残るためには、一定の間隔で一定量の酸素を吸う必要があります。この酸素は私たちの周りの空気、つまり大気中に見られます。呼吸は海面では簡単な作業です。ただし、標高が高いと空気が薄くなるため、酸素を得ることが難しくなります。高度は空気密度の最も影響力のある要素ですが、それに影響を与える可能性のある他の要素もあります。

空気と大気

地球の大気はガスの混合物で構成されており、その78%は窒素のみです。酸素は2番目に豊富な元素であり、全空気の21%を占めます。残りの1%は他のガス、主にアルゴンと二酸化炭素の混合ガスです。大気の下層である対流圏は、地球の表面から約18 km上まで広がっています。この層にはすべての大気の80%が含まれ、すべての気候変動が行われる場所です。


海面

地球の重力は大気中のガス分子に作用します。これは彼らに彼らに作用する重い力があることを意味します。大気の上層が下の空気を圧迫しています。海面では、この圧力は101,325 N /m²に相当します。上層はその下の空気分子を押し、下層大気をより密度の高いものにします。気圧は、大気(atm)と呼ばれる単位で測定します。上層の空気層によって加重されるため、海抜の気圧は1 atmです。

高度

高度が高くなると、空気に重さを及ぼす層が少なくなります。これにより、ガス分子が広がり、空気の密度が低下します。高さ5.4 kmの気圧は0.5で、海抜の半分です。エベレストの頂上、海抜8.8 kmでは、気圧はわずか0.3 atmです。

その他の要因

高度は大気圧で最も影響力のある要素ですが、それだけではありません。湿度と温度も影響します。冷たい空気が温かい空気より密度が高いのと同じように、乾燥した空気は湿った空気より密度が高くなります。空気密度も場所によって異なります。空気は極よりも赤道でかなり密集しています。この違いにより、高度が同じであっても、極では赤道よりも気圧が低くなります。この差は標高900 m以上に相当します。


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