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1 # 宇宙時空聯盟
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2 # 科海一葉扁舟
正是由於大氣層中的空氣受地球引力影響,海拔越高,引力越小,空氣越稀薄,所以高原缺氧。
嚴格來說,高原不只是缺氧,高原相比低海拔地區缺少空氣。
大氣密度及組分隨海拔變化情況大氣密度是指單位體積大氣中含有的空氣質量或分子數目。海平面高度(即海拔0米)的大氣密度標準值為1.225千克/立方米。
大氣密度的數值隨海拔高度的增加而遞減。海拔越高,大氣密度越低,空氣也就越稀薄。大氣密度隨海拔高度變化具體數值如下圖中所示。
由圖中的資料,我們可以看到,在海拔6000米的高原地區大氣密度只有低海拔平原地區的一半左右。而科學家透過實驗檢測,空氣中各種氣體成分的含量百分比,在海拔100km高度以內幾乎是不變的。按體積含量來計算,氧氣佔20.95%,氮氣佔78.09%,稀有氣體佔0.934%。
這裡容易有一個誤區。有人說氧氣相對分子量32,空氣平均相對分子量29,氧氣比空氣重,所以海拔低的地方空氣中氧氣含量高,海拔高的地方氧氣含量少。由上文我們可以知道,這個觀點是錯誤的。
也就是說,雖然高原上空氣稀薄,但空氣的組分與低海拔地區是一樣的,只是單位體積內空氣的數量變少了。海拔6000米的高原大氣密度降低了一半,氧氣密度也同樣降低了一半。人類在這樣的空氣環境中,感到缺氧是順理成章的。
大氣密度變化與引力的關係正是由於空氣包括氧氣都是物質,而物質就有質量,就會受到地球引力的影響。海拔越高離地球表面越遠,地球引力就越小,對空氣的束縛力就小,能束縛住的空氣就少,空氣的密度就低。
地球引力是大氣密度變化的本質所在。氧氣受地球引力影響與高原缺氧並不存在邏輯矛盾。
綜上所述,我們在高原上感到缺氧是由於高原大氣稀薄,雖然氧氣佔空氣中的比例未變,但由於單位體積內的空氣變少,所以同樣吸一口氣,攝入體內的氧氣大大減少。而地球引力正是引起這種現象的原因。
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3 # 科技奇聞木子李
眾所周知,氧氣在空氣中的含量約為21%,這裡我們把它看做一個固定值,也就是氧氣在大氣中的一個比例。
氧氣受地球引力的變化可能不是很準確,最重要的是跟海拔高度有關,相信很多人都跟題主有著同樣的疑問,就是在高原上或是海拔相對高點的地方就會有頭暈目眩、呼吸急促、嘔吐乏力等現象,這就是典型的高原現象(高原病),也能理解為缺氧!
為什麼高原缺氧了呢?這是因為空氣壓力隨著海拔高度的增加而降低,導致的空氣稀薄,氧氣壓力也隨之降低。上面說過,氧氣是大氣中的一個固定值,那麼比例不變的情況下,空氣稀薄氧氣的含量肯定會變少,所以就會出現題主所說的缺氧現象!
關注木子李,帶你走進不一樣的科學趣事!
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4 # Gary嘉利
一切都是意識,和意識創造的需要。引力和氧氣含量都是意識存在和創造需要對齊,換句話說,就是存在之間的振動頻率相匹配,地球之上隨著海拔升高,振動頻率也升高,人類也需要將身體的振動頻率升高來適應,當身體和環境之間的振動頻率差異增加的時候,物理身體就會表現得難受,在海拔高的地方就表現得缺氧症狀。其實並不是哪裡的氧氣含量低了,而是人體不能和它匹配。
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5 # 虎嘯金鐘
氧氣存在是有條件的!
氧氣是物質更是能量!
氧氣僅能在特定條件下存在!
所以,在外太空是沒有氧氣的。
高海拔氧氣是稀薄的!
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6 # 三茅居士
以地球旋轉平衡中心為點,地球上空氣是地球一部分物質,圍繞地球形成空氣包圍圈,越海拔低空氣層越厚,高原越高空氣層越薄。
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7 # 快樂人生168025476
綠色植物光合作用產生大量氧氣,海洋中的藻類同樣也製造大量氧氣,因此地球氧氣來源多局洋麵及地面的綠色植被。再加上氧氣的密度是1.43而大於空氣1.29的整體密度,氧氣在均勻空氣的整體中就居於下層,加之隨著海拔不斷上升,空氣密度在不斷下降,空氣的稀薄同時空氣中的含氧量也迅速下降,高原上氣壓低,原因是高原上大氣層厚度要小於海平面大氣層厚度,高原上空氣密度也要小於海平面空氣密度,因此高原地區稀薄空氣缺氧就是必然的了。
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8 # 繁星落石
因為受到引力影響。
根據萬有引力定律,引力大小與兩者距離的平方成反比,因此距離越遠,引力越小。高原海拔高於平原,因此距離地球這個質量體更遠,引力更小,對空氣的吸引能力更弱,空氣會不像平原上那麼強地被束縛在地表附近,而是向高空擴散,因此空氣會變得稀薄。
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9 # 戶外老志
關於高原缺氧也叫高反這個問題,我來回答一下,因為這個問題比較專業。我回答的也不一定正確,有錯誤的地方請諸君指正。
勁量用大家能理解的話來說,實際上這是初中物理課所學過的東西,地球上大氣濃度按體積含量計算,氮氣佔78%、氧氣20.96%、二氧化碳0.4%、其它稀有氣體和水蒸氣佔較小比例。
1.大氣壓:10噸/平方米,想當於760毫米汞柱,大氣質量越接近海平面越密集,大氣壓是氮氣分壓、氧氣分壓和其它所有氣體分壓的總和。大氣壓越接近海平面越大;氧分壓也越大,隨著海拔上升越高,大氣壓和氧分壓也相應降低。
2、大氣壓力760毫米汞柱;氧分壓是159.22毫米汞柱。海拔每上升100米,大氣壓力下降5.9毫米汞柱,氧分壓下降約1.2毫米汞柱;氧氣含量下降0.16%。
3、計算方法:
海拔高度(絕對海拔)100米;空氣中氧含量下降0.16%,
20.96%-0.16%=20.8%
空氣氧含量為20.8%
海拔高度1000米;空氣中氧含量下降1.6%空氣氧含量19.36%
海拔高度5000米時:氧含量下降8%,空氣中氧含量為12.96%,知道海拔高度,透過公式就可以算出當地的氧含量了。
列如:大家知道的青藏線唐古拉山口,海拔5072米(山峰6205米)是進西藏路線上最高的公路海拔。山口、山峰當地的氧氣含量是多少?
透過計算得出:
山口約為12.85%
山上約為11.04%
這個問題大家應該明白了,但只是前提,還應該知道氧氣含量降低時對人體的影響,這樣才能懂得高原反應,才能做好預防,不懼怕高反,才能在高海拔地區做到安全暢遊。
4、人體缺氧與空氣中氧氣濃度的關係:
氧氣濃度(體積)
達到17%;靜止時狀態無影響,行走工作時會感到喘息,呼吸困難和強烈心跳。
達到15%;呼吸及心跳急促,無力進行勞動。
達到10%~12%;失去知覺,昏迷,有生命危險。
達到6%~9%;短時間內失去知覺,呼吸停止,可能導致死亡。
一般情況下,人在休息時的需氧量為0.2~0.4升/分鐘;在行走時為1~3升/分鐘。
高反是在高海拔地區因所呼吸空氣中氧氣含量下降使人體造成血液和腦部供氧不足的狀態。它不是疾病,但有嚴重心腦血管疾病的人容易觸發病變,尤其注意。一但在高原地區發生高反,也不要慌亂,保持心態平衡,精神作用影響是非常大的,嚴重的高反要吸氧,並及時撤出高海拔地區,到了低海拔地區基本就好了。
西藏遊屬於高海拔遊,我四月底獨駕去的西藏,專走青藏線進,川藏線出,不在高海拔的地方住宿,減少在5000米左右停留的時間。沒有問題,懂得了你就不懼怕了。好了,就說這麼多了,朋友們去西藏遊吧!哪裡是天堂,去了你就會愛上她。
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10 # 老徐異聞錄
氧氣主要是位於地球表面,隨著地球緯度增高,空氣含氧量會逐漸下降,在高原地區由於地球緯度高,氧氣含量稀薄,那裡的人群血紅蛋白含量相對較高,用於代償空氣氧含量不足。
還有大家都知道,空氣雖然是一種看不見摸不著的東西,但是它是一種物質 ,是由許多種氣體分子所組成的 ,它也受到地心的吸力。 由於空氣是可以壓縮的氣體,上層的空氣壓在下層空氣的上面,下層空氣的密度就被壓得變大了;離地面越高的地方 ,受到更上層的空氣壓縮的力量越小,所以密度、也是越向上越小。而密度的大小,就是指空氣濃密或稀薄的另外一種叫法,所以說離地面越高 ,空氣就越稀薄。
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11 # 獵奇動物社
在高原上缺氧,其實就是我們常說的高原反應。關於高原反應,相信大多數從平原地區到高原地區的人都有過切身的體驗,那樣頭暈、氣短,甚至是噁心嘔吐的感覺確實讓人難受,更有甚者會導致休克。其實之所以會有高原反應,主要的原因就是氧氣稀薄了。那麼,在同一個地球上,所有的事物都受地球引力的約束,為什麼到了高原氧氣就少了呢?我們一起來探討一下這個有意思的問題。
高原為什麼會缺氧?其實,高原也就是是高海拔地區之一,這裡之所以會缺氧,有一個重要的因素,那就是地心引力。簡單的說,地心引力其實就是地球對有質量的物體的相地吸引力。在地球上,正是有地心引力的存在,我們才能站在地面上,而樹上的果實成熟後也會落地,而不是飄在天上。當然,除了地球,萬物都是有引力的,不過在地球上,質量與引力維持在一個相對穩定的狀態下而已,而其他的星球因為處於真空狀態下,所以我們在登陸像月球這樣的星球時,需要藉助飛行裝置的反助推力才能降落到月球表面。
好了。我們言歸正傳。高海拔地區之所以會氧氣稀薄(空氣),就是受地心引力的影響。離地面越高,地心引力的作用力就越小,上層大氣對下面的壓力也就越小,相對的空氣也就比較的稀薄,而越靠近地面,受地心引力的作用就越大,靠近地面上層的空氣受到更上層大氣的壓力相對增大,空氣相對的就比較的稠密。
空氣稀薄了,僅佔空氣總比21%的氧氣,自然也會少。這就是高海拔地區為什麼會缺氧的主要原因。
為什麼有的人去高原不會有高原(缺氧)反應?許多與其他朋友結伴同行去高原地區的小夥伴肯定都有過類似的經歷,那就是我們大口的喘著粗氣,噁心嘔吐之時,同行的小夥伴竟然會安然無恙。這到底是什麼原因呢?難道是我們的體質太差嗎?
答案是否定的。同時在低海拔地區生活的人去到高海拔地區會有不同的反應,原因其實出在一個關鍵點上,那就是活動量,也就是肺活量。你仔細想想沒有高原反應的小夥伴是不是平時很少運動,沒錯,問題就出在這裡。
經常運動的人,肺活量就比不太運動的人肺活量要大,相對的需要的氧氣就會越多。舉個簡單的例子,不經常運動的人,他平時每吸一口氣的量要小很多,一旦到了高原這種氧氣稀薄的地方,他只需要比平時吸氣多一點就能滿足自身的需求,而經常運動的人習慣了大口高氧的空氣,一旦去到高原,即使大口也不能滿足自身的需求。
因此,高原反應也是因人而異的。相對來說,平時運動較少的人,體格小一些的人高原反應要比運動量大,體型大的人要不明顯一些。
總結大多數在低海拔地區的人去高原地區都會有高原反應,這是由於高海拔地區的地心引力的作用較小造成的氧氣稀薄導致的。而且高原反應也是因人而異的,所以如果想去高原地區,在去之前適當的停一下平時的運動,也是有好處的。
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12 # 優美生態環境保衛者
氧氣也是物質,受地球引力,高原上怎麼就缺氧了呢?
當我們從平原地區一下子來到海拔較高的高原,就會明顯感覺到身體不適,比如頭痛、呼吸急促甚至困難、失眠、容易疲倦、食慾不振等,這就是人們常說的出現了高原反應,這種情況,尤其常見於快速進入海拔3000米以上高原地區的人們。高原反應出現的最直接原因,就是人體一下子暴露在低氧的環境中,使人體血液中的氧氣含量也隨之下降,各項生理機能都會受到嚴重影響,從而表現為上述症狀,一些體質不好的人群,還有可能會引發急性的高原病,比如急性高原肺水腫、高原腦水腫等,嚴重的還會危及生命安全。那麼,高海拔地區為何就缺氧了呢?
地球的外圍被濃密的大氣層所包圍,大氣層對於地球來說,既是保證地球溫度始終處於平衡狀態的“保溫被”、也是推動地球實現碳氧迴圈和生物體生態發展的“生命源”,同時也是阻擋地外有害物質侵入的“阻隔層”,對於地球來說至關重要。從大氣層的厚度來看,通常意義上說的大氣層厚度一般為1000公里左右,不過它與外太空並沒有明顯的界限,一些地外探測器在高空4000公里處還能探測到稀薄的大氣分子存在。
我們來看一下地球大氣層的結構。從低到高,科學家們根據大氣氣體分子的密度、溫度和組成等方面的差異,將大氣層分為對流層、平流層、中間層、暖層和逸散層5個層級。關於每個層級的具體特徵和氣體分子特性這裡就不詳細表述了,大家估計都非常清楚。在這5個層級中,對流層對我們的影響最大,我們在地球上的幾乎所有的活動,都是在對流層中完成的,這一層的空氣分子密度最大,雖然只有12公里左右的厚度,但其質量能達到大氣層所有氣體質量的約75%,特別是水蒸氣幾乎全部分佈在這一層,隨著熱冷空氣在這一層的垂直流動,出現了各種氣象條件的變化,雲、霧、雨等現象都發生在這一層內,使地球生命能夠穩定地獲得水、氧氣等要素,從而支撐著生命活動的持續進行。
大氣中的各種氣體的垂直分佈,之所以出現這種因高度而逐漸變得稀薄的情況,主要原因就在於地球引力的作用。無論是宇宙間的星體之間,還是地球上的物體與地球之間,都存在著萬有引力的相互作用,同樣,地球的大氣層也不例外。按照萬有引力的計算公式:F=G*m1*m2/(r^2),這裡的r為物體距離地球質心的數值。我們可以看出,當一個物體處於地球的地表時,萬有引力只與這個物體與地質質心的距離有關,由於地球是一個近似球體的橢球體,其赤道半徑與極地半徑存在一定的差異,赤道半徑略大,因此物體在赤道上的地表所受到的重力,要比在兩極的地表所受到的重力小一些,這一點透過多種測量方法已經得到證實。
你看,地球的赤道半徑和極地半徑僅差了20公里,就會引起物體所受引力作用的差異,那麼對於大氣層來說,1000公里的高度差,氣體分子所受到的重力作用肯定相差很多,越是下部的氣體所受到的引力作用就會越大,因此氣體分子就有在大氣層的下部聚集的趨勢,這是由引力勢能所決定的,只有當氣體分子的總內能很大時,才有可能使平均動能能夠掙脫引力的作用,從而向上部方向遷移。
因此,對於低海拔地區來說,空氣分子所受到的重力作用,就明顯大於高海拔的地區,這就造成了低海拔地區的空氣密度較大,地勢越低,密度也越大,空氣所帶來的大氣壓也越強。據測算,在對流層內,高度如果每上升12米,那麼大氣壓強就會相應降低1個毫米汞柱,這也印證了隨著高度增加空氣分子逐漸減少的事實。那麼,在氣體密度減少的情況下,單位體積空氣中所含有的氧氣量也會隨之減少,因此,我們在突然來到高海拔地區時,就會因氧氣攝入量不足而引發高原反應。
另外,還有一個因素會增加高原地區的氧氣缺乏,那就是密度。在標準狀態下,空氣的密度為1.29kg/m^3,而空氣的主要組成為氮氣、氧氣、氦氖氬氪氙氡等稀有氣體、二氧化碳以及微量的水蒸氣、一氧化碳、臭氧等,其中標準狀態下氧氣的密度為1.43kg/m^3、二氧化碳為1.98kg/m^3,都要比空氣的平均密度要大,因此地勢越低,二氧化碳和氧氣的體積百分比就會越大,二氧化碳的情形比氧氣的這種趨勢還要突出,這也是為什麼很多地窖密封之後裡面很容易聚集大量的二氧化碳、氧氣含量不足的原因。
因此,從密度的層面來分析,低海拔地區的氧氣體積比要比高原地區大,據測算,當海拔提升到3500米時,空氣中的氧氣含量要比海平面低25%左右,這在一定程度上也進一步拉低了高海拔地區的氧氣總量。
綜上,我們從空氣的密度和氧氣的體積百分比兩個方面,都可以看出高原地區的氧氣含量要比平原地區降低的非常明顯,對於那些肺活量大、活動能力強的人來說出現高原反應的比例會更高,引發不適甚至疾病的也更多,因為這部分人對於氧氣的需求量要相對較高,而相反老人、小孩和女性的高原反應則不會那麼強烈。
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13 # 聖濟堂中醫
我們知道在地球上海拔越高氧氣越稀薄,地球上從來沒有人說海平面上會缺氧,高空中氧氣肯定比地面或海平面氧氣稀少,高原地區海拔高,很多植物不能存活,綠色植物產生的氧氣明顯少,低海拔地區豐富的氧氣的相對質量32高於空氣的相對平均質量29,受地心引力作用氧氣越往高海拔地區其流動性低,所以高原氧氣多少主要取決於當地植被,而且高原地區海拔越高氧氣越少。我去過青藏高原玉樹和川藏高原甘孜州,那裡確實氧氣稀薄,高原反應自然而然就產生了,去了稻城亞丁,那裡植被豐富,海拔雖然高,但是高植被樹木產生了豐富的氧氣,所以從甘孜州去了稻城亞丁出現了醉氧。去年去過麗江玉龍雪山,那裡海拔高於甘孜州和玉樹,但是玉龍雪山4506米高反低於甘孜州協慶3900米理塘4200米和玉樹3900米,就是證明高原缺氧與否與海拔和植被二者綜合因素相關。
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14 # 自然之樹
高原上怎麼就缺氧我覺得有以下幾點原因:
原因一:自然現象導致的缺氧第一點:常溫下,氧氣的氣體密度>空氣密度的密度,氧氣的氣體密度: 1.331kg/m3, 空氣密度的密度:1.293g/L ,因此在空氣中氧氣多處於下層。
第二點:地球上的空氣(即氧氣)高都是有限的,所以越往高處空氣越稀薄,空氣變得稀薄氧氣也會隨之變得稀少,就會造成缺氧的現象。假設人在自然狀態下,在相同時間內吸入的空氣量變少,而空氣吸入量較少導致氧氣供應量不足,就會產生缺氧的現象。
原因二:生理反應反應導致的缺氧由於高原上的氣壓比較低,人體內的壓強變化比較緩慢,而外部環境的壓強卻隨著海拔的升高而不斷降低,致使人體內部壓強跟外部環境的壓強嚴重的不等,從而使人體的機能失去平衡,人體內外的壓強差過大,致使相同時間內吸入的空氣過少,內造成呼吸困難、頭暈腦脹等症狀,就形成了缺氧現象。
原因三:心態變化導致的缺氧由於高原上普遍都是寒冷,人類面對寒冷心跳就會加速,容易產生緊張的感覺,從而使人呼吸加速,高原反應的發生對緊張感覺產生的助推作用,我們也可以用“墨菲定理”理解。其實高原環境就是一個紙老虎,你越怕它它就越欺負你,越緊張就越容易加快呼吸速度。呼吸加快就像快速奔跑一樣,我們都知道在這種情況下人體對氧氣的需求量就會增加,在這樣的情況下就會容易產生缺氧或者加重缺氧症狀。
總結:高原反應有三個原因:自然現象,生理反應,心態變化。喜歡越野的運動的朋友每次在出行的時候做足保障措施,安全第一才是最重要的,希望大家在感受大自然前提是安全第一。
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因為地球上的各個地區氧氣濃度最佳分佈隨時被調控的準則是以海平面為永久性準則,從來就不是以哪裡的地面為基準,雖然高原地區也是地球的一部分,但卻是距海平面相當高了,則高原地區一定會缺氧就是十分合理又合符科學的必然現象了!