Kooliaastast peale on kõik teadnud, et vesi on õhust tihedam. Seetõttu on rõhu muutus vee all sukeldumisel kiirem kui selle muutumine kõrguse suurenemisel. Nii et 10 meetrit laskudes suureneb rõhk atmosfääri kohta. Sügavates ookeanisügavustes, mis ulatuvad 10 tuhande meetrini, on see arv 1 tuhat atmosfääri. Allpool kirjeldatakse, kuidas teada saada, kuidas rõhk vee all muutub ja kuidas see elusolendeid mõjutab.
Füüsilised arvutused
Soolase merevee tihedus on 1-2% kõrgem kui värske vedeliku tihedus. Seetõttu on teatud täpsusega võimalik arvutada, milline rõhk on vee all, sest iga 10 meetri järel kastes suureneb see ühe atmosfääri võrra. Näiteks 100 meetri sügavusel olev allveelaev kogeb 10 atmosfääri rõhku, mida saab võrrelda veduri aurukatla sees olevate indikaatoritega. Sellest järeldub, et igal merekihil on omahüdrostaatiline indeks. Kõik allveelaevad on varustatud manomeetritega, mis mõõdavad vee rõhku üle parda, mille põhjal saate määrata veesukelduse astet.
Suures sügavuses muutub vee kokkusurutavus märgatavaks, kuna selle tihedus sügavates kihtides on suurem kui pinnal. Ja rõhk tõuseb kiiremini kui lineaarselt, mistõttu graafik kaldub sirgjoonest veidi kõrvale. Vedeliku kokkusurumisest tingitud lisarõhk suureneb ruuduga. 11 km laskumisel on see umbes 3% kogurõhust sellel sügavusel.
Kuidas meresid ja ookeane uuritakse
Uuringus kasutatakse batüskaafe ja batüsfääre. Batüsfäär on teraskuul, mille sees on tühimik, mis talub väga kõrget süvamere rõhku. Batüsfääri seina sisse asetatakse illuminaator - tugeva klaasiga suletud hermeetiline ava. Uurijaga batüsfäär lastakse laev alt terastrossil alla selle veekihini, mida prožektor valgustada ei suuda. Tänu sellele seadmele oli võimalik laskuda 1 km-ni. Batüskaafid batüsfääriga (tugevdatud põhjast suure teraspaagiga), mis on täidetud bensiiniga, suudavad saavutada veelgi suurema sukeldumise.
Kuna bensiini tihedus on väiksem kui vee tihedus, võib selline struktuur meres liikuda nagu õhusamba. Kerggaasi asemel kasutatakse bensiini. Samal ajal on batüskaaf varustatud ballasti ja mootoriga, tänu millele saab see erinev alt batüsfäärist liikuda iseseisv alt, ilma et oleks vaja sidet laevaga.pinnale.
Sügavuses vee all oleva rõhu uuringud
Algul hõljub batüskaf vee peal nagu hõljuv veealune lusikas. Sukeldumise alustamiseks valatakse tühjadesse ballastisektsioonidesse merevesi, mille tõttu hakkab konstruktsioon vee all aina sügavamale vajuma, kuni jõuab põhja. Pinnale tõusmiseks vabastatakse ballast ja ilma liigse lastita tõuseb batüskaf kergesti pinnale.
Sügavaim sukeldumine batüskaafi abil tehti 23. jaanuaril 1960, kui ta veetis 20 minutit Mariaani süvikus 10919 meetri sügavusel vee all, kus rõhk oli üle 1150 atmosfääri (arvutus viidi läbi välja, võttes arvesse vedeliku tiheduse suurenemist kokkusurumisest ja soolsusest). Katse tulemusena leidsid teadlased elusolendeid, kes elavad isegi sellistes raskesti ligipääsetavates kohtades.
Veesurve
Sukeldumisel puutub sukelduja või ujuja kokku hüdrostaatilise rõhuga kogu kehapinnal, samas kui see ületab tema keha normaalseid parameetreid. Kuigi sukelduja keha ei pruugi kummiülikonna tõttu veega otseselt kokku puutuda, mõjub sukelduja kehale sama surve, mis ujuja kehale, kuna ülikonnas olevat õhku tuleb keskkonnategurite arvessevõtmiseks kokku suruda. Seetõttu tuleb isegi vooliku kaudu antav hingamisõhk sisse pumbata, võttes arvesse vee rõhku ettenähtud sügavusel. Sama indikaator peab olema õhu jaoks, mis juhitakse balloonidest sukelduja maski. Seega peavad sukeldujad hingama õhku ebatavalise kiirusega.
Surve vastu ei aita ka sukeldumiskell ega kesson, kuna selles olev õhk tuleks kokku suruda nii, et see kella alla ei satuks, st tõsta seda keskkonnanäitajateni. Sel põhjusel toimub järkjärgulise sukeldumise korral pidev õhu pumpamine, eeldades veesurvet saavutatud sügavusel.
Kõrged intressimäärad mõjuvad halvasti inimese heaolule ja tervisele, mistõttu on teatud piir, milleni inimesed saavad tervist kahjustamata töötada. Tavaliselt ulatub see tuukriülikonnas sukeldudes 40 meetrini, mis vastab 4 atmosfäärile. Sukelduja saab laskuda suurde sügavusse ainult jäigas skafandris, mis võtab enda peale vee surve. See võib ohutult sukelduda kuni 200 meetri sügavusele.
Mõju inimeste tervisele
Kui viibite pikka aega kõrge rõhu all vee all, lahustub veres ja teistes kehavedelikes märkimisväärne hulk õhku. Kui sukelduja tõuseb kiiresti pinnale, hakkab lahustunud õhk verest mullide kujul eralduma. Mullide äkiline vabanemine võib põhjustada tugevat valu kogu kehas ja põhjustada dekompressioonihaigust. Seetõttu võib pikka aega suurel sügavusel töötanud sukelduja ülestõstmiseks kuluda kaua aega (mitu tundi), enne kui lahustunud gaas vabaneb järk-järgult ja ilma mullideta.
Meresurve ja mereloomad
Kuigi merepõhja rõhu tohutud väärtused olid varem näidatud, ei ole need mereloomade jaoks nii olulised näitajad. Kohalikud elanikud taluvad selle näitaja tohutuid kõikumisi päeva jooksul lihts alt ja rahulikult. Mõned sellised loomad ei talu aga kuigi hästi järsku rõhumuutust. Näiteks paisub meriahven maale viimisel, eriti kui see võetakse väga kiiresti veest välja.
Atmosfäärirõhku vee all on üsna lihtne arvutada. Piisab meeles pidada, et iga 10 meetri kohta on 1 atmosfäär. Suuremal sügavusel tulevad aga mängu teised näitajad, näiteks kokkusurumine ja vee tihedus. Sellega seoses on vaja arvutada neid väärtusi arvesse võttes.
