心情不好真的可以怨天怨地怨空氣？您還真别不信，情緒和天氣變化的正相關正是氣壓搗的鬼！我們不乏有陰雨連綿而易感郁郁寡歡，秋高氣爽則心情舒暢的生活體驗，這正是因為不同氣候的變化，氣壓也在變化。

空氣不“空”‍

一個空瓶子，并不像我們看起來的那麼“空”。體積1升的空氣中，大約有3×10²²個分子。也許你對這個數量沒有概念，這大概相當于地球上所有沙粒的總和。當這些分子相互撞擊時，它們會向周圍施加壓力，就像瓶子裡的水分子會對瓶壁施加壓力一樣，瓶中的空氣分子也會向瓶壁施加壓力，這就是大氣壓力。

扁氣球和充氣氣球說明空氣也有重量

盡管空氣比水輕很多，但這些分子也還是具有相當的重量。一間教室的空氣重量你會算嗎？一間教室體積約150立方米，空氣的密度約為1.29千克/立方米，利用空氣密度乘以體積，我們可以得到一間教室的空氣大約重193.5千克，大約和一頭成年非洲雄獅的重量差不多。那當你在教室中時，為什麼沒有感覺到被壓得喘不過氣來呢？‍

在巨大“壓力”下生活是什麼感受‍

走到室外，我們的頭頂實際上承受着從頭發開始，到地球大氣層邊緣所有空氣的重力，這個壓力有多大呢？一個标準大氣壓強為1.013×10⁵ 帕，假設我們頭頂面積約0.1平方米，那我們每人受到約10000牛頓的力，相當于兩頭獅子的重力壓在頭頂。但是我們的口鼻可以呼吸，體内不是真空，體内也有大氣壓力向各個方向施加，所以我們不會被壓扁。

由于長期生活在這樣的大氣壓力下，我們已經适應了氣壓的存在，幾乎感受不到壓力。雖然嚴格來講，不同的時間有不同數量的空氣分子撞擊你，但由于數量實在太大，這種小小的差異無法體現出來。

如果空氣壓力不一緻

假如局部的空氣壓力不一緻會怎樣呢？在此我們隻讨論幾個已有的研究：

陰晴冷暖心情好壞‍

大氣壓強不一緻說明一個區域的空氣壓強大，而另一個區域的空氣壓強小，這會導緻空氣從壓強高的區域流到壓強低的區域。我們最直接的感受就是刮風。天氣預報主持人提到的“高氣壓”和“低氣壓”是各種天氣變化的主要原因，例如高氣壓控制的區域不利于雲雨的形成，常常是晴天。人們常說的秋高氣爽中的“高”也是指秋天的氣壓，相對于其他季節而言，更高一些。那為什麼秋天會覺得“氣爽”呢？

氣旋和反氣旋的形成

氣壓變化不僅僅影響天氣的好壞，更是我們賴以生存的條件。我們通過胸肌的擴張與收縮，控制肺部的氣壓。

呼吸時胸部的運動

當胸肌擴張時，肺裡的空氣壓降低，讓富含氧氣的空氣進入；當胸肌收縮時，肺部壓強增大，體内的空氣呼出。在高氣壓控制的秋天，空氣中的含氧量更加充足，人們可以降低呼吸的頻率，因此會覺得更舒服。反之，在低氣壓控制的下雨天，人們會感到憋悶，就是因為空氣中的含氧量低，呼吸頻率需要增加。在高原地區，空氣含氧量低，人們會出現高原反應也是因類似的原因。‍

禦風而行

空氣的壓力變化與流速有關，這就是大名鼎鼎的伯努利原理：在水流或氣流裡，流速大的地方壓強小；流速小的地方壓強大。因此，科學家們通過控制流速掌握了飛行的秘密。

飛行的秘密

飛機飛行時機翼周圍的空氣具備流線分布，由于機翼橫截面的形狀上下不對稱，機翼上方的流線密，流速大，下方的流線疏，流速小。因此翼面下方的大氣壓強大于翼面上方的大氣壓強，産生向上的托舉力；并且速度越快，托舉力越大。在真實的飛行器設計中，需要考慮的因素很多，例如摩擦阻力、壓差阻力、空氣粘滞性等。為優化飛行器的形狀，得到高效運動飛行器，科學家們在風洞實驗室以人工的方式産生并控制氣流，用來模拟飛行器周圍氣體的流動情況，并量度氣流對實體的作用效果。此外，近年全球流行的室内跳傘，也是利用這一原理——在不使用飛行傘、滑翔翼等飛行器的狀态下，借由垂直産生的氣流，就可以在空氣中飄浮飛行。‍

空氣環繞着我們，它的質量、密度、壓強等屬性經過科學家們前仆後繼的研究，而逐漸被人類熟知。現在，我們知道空氣能傳播聲音；能幫助我們抵禦來自宇宙的電磁輻射；還能幫助地球維持地表溫度穩定……但是空氣還有許多特點不完全為人類了解。研究空氣的特性對我們的生活和國家安全有着重要的意義。

本文來自《知識就是力量》雜志，原标題《原來空氣這麼有料》，作者許瑞、張威，有删改，原創作品轉載請注明來源。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!