Höhe

Höhe in der Luft- und Raumfahrt

In der Luftfahrt kann die Höhe auf verschiedene Arten gemessen und angezeigt werden. Die Höhe wird entweder vom mittleren Meeresspiegel (auch Mean Sea Level oder MSL genannt) oder vom Boden aus (auch Above Ground Level oder AGL genannt) gemessen und angezeigt.

Flugzeuge können ihre Höhe mit Hilfe des Luftdrucks ermitteln. Die Luft wird dünner, je höher sie ist (und sie hat weniger Druck, weil weniger Luft von oben auf sie drückt). Dieser Druck kann gemessen und in eine Höhe über dem Meeresspiegel umgerechnet werden. Das Instrument zur Höhenmessung ist der Höhenmesser (aus Höhe und Meter). Der gebräuchliche Druckhöhenmesser ist eine Art Barometer mit einer Skala, die anstelle des Luftdrucks die Entfernung (Fuss oder Meter) anzeigt.

Es gibt verschiedene Arten von Flughöhen.

Vereinfacht ausgedrückt, lassen sich diese Arten von Höhenangaben als Mittel zur Messung der Höhe erklären:

• Angezeigte Höhe -- Was der Höhenmesser für die Höhe über dem Meeresspiegel anzeigt (zeigt). Normalerweise ist er ziemlich gut, aber manchmal kann man sich ein bisschen täuschen, er muss angepasst werden, um den lokalen barometrischen Druck zu verwenden.
• Wahre Höhe -- Höhe als die Entfernung über dem Meeresspiegel.
• Absolute Höhe -- Höhe als die Entfernung über dem Gelände (dem Boden) direkt darunter (Above Ground Level).
• Höhe - Höhe in Bezug auf die Entfernung über einem Punkt. Dies kann auch als Geländehöhe bezeichnet werden. Funkhöhenmesser messen diese Höhe.
• Luftdruckhöhe -- Höhe gemessen mit Luftdruck. Der Luftdruck auf Meereshöhe beträgt normalerweise 1013,25 Millibar oder 29,92" Hg, wenn die Lufttemperatur 15 °C (59 °F) beträgt. Die Druckhöhe und die angezeigte Höhe sind gleich, wenn der Höhenmesser so eingestellt ist, dass er diese Standardhöhe verwendet.
• Dichtehöhe - Höhe, die anhand der Dichte der Luft gemessen wird. Diese hängt von den atmosphärischen Bedingungen ab (hauptsächlich Hitze und Feuchtigkeit). Es gibt ein internationales Standardatmosphärendiagramm, das die Dichte in Höhe umrechnet.

Die Dichte der Luft beeinflusst auch, wie gut ein Flugzeug funktioniert. Die Höhe der Dichte wird durch den barometrischen Druck, die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur beeinflusst. An einem sehr heißen Tag kann die Dichtehöhe auf einem Flughafen (insbesondere auf einem hochgelegenen) so hoch sein, dass ein Flugzeug nicht starten kann. Davon betroffen sind meistens Hubschrauber oder ein Flugzeug, das eine große Menge an Fracht befördert.

Vertikaler Abstandsvergleich

Regionen in der Atmosphäre

Die Erdatmosphäre ist je nach Höhe in mehrere Regionen unterteilt. Die Regionen haben unterschiedliche Temperaturen und Winde und was sich darin befindet. Die Regionen sind:

• Troposphäre - Oberfläche bis 8.000 Meter (5,0 mi) am Nord- und Südpol - 18.000 Meter (11 mi) am Äquator.
• Stratosphäre - Troposphäre bis 50 Kilometer (31 mi)
• Mesosphäre - Stratosphäre bis 85 Kilometer (53 mi)
• Thermosphäre - Mesosphäre bis 675 Kilometer (419 mi)
• Exosphäre - Thermosphäre bis 10.000 Kilometer (6.200 mi)

Große Höhe und niedriger Luftdruck

Regionen auf der Erdoberfläche oder in der Erdatmosphäre, die hoch über dem mittleren Meeresspiegel liegen, gelten als hochgelegen. Oft wird gesagt, dass die Höhe bei 2.400 Metern (8.000 ft) über dem Meeresspiegel beginnt.

In großer Höhe ist der Luftdruck niedriger als auf Meereshöhe. Dies ist auf zwei Effekte zurückzuführen. Diese Effekte sind die Schwerkraft und die Wärme in der Luft. Die Schwerkraft sorgt dafür, dass sich die Luft so nah wie möglich am Boden befindet. Die Wärmemenge in der Luft bewirkt, dass sich die Moleküle schnell bewegen und gegeneinander drücken. Dies führt dazu, dass sich die Luft ausdehnt. Der größte Teil der Luft befindet sich also in der unteren Atmosphäre, näher am Meeresspiegel, und die gesamte Luft, die gegeneinander drückt, wird als Luftdruck bezeichnet. Der Luftdruck ist also umso geringer, je höher man steigt.

Wenn sich die Luft durch Wärme ausdehnt, steigt sie dorthin, wo der Luftdruck geringer ist. Während sie steigt, kann sie sich ausdehnen, und sie beginnt sich abzukühlen. Aus diesem Grund ist die Luft in großen Höhen kalt. Dadurch entsteht ein alpines Klima. Dieses Klima beeinflusst die Ökologie in großer Höhe.

Auswirkungen der Höhe auf den Menschen

Höhen über 1.500 Meter (4.900 ft) beginnen sich auf den Menschen auszuwirken. Menschen können nicht in sehr großen Höhen über 5.500-6.000 Meter (18.000-19.700 ft) leben. Der atmosphärische Druck nimmt in großen Höhen ab. Dies wirkt sich auf den Menschen aus, weil er weniger Sauerstoff zum Atmen hat. Dies kann Krankheiten wie Höhenkrankheit, Lungenödem in großer Höhe (Flüssigkeit in den Lungen) und Hirnödem in großer Höhe (Flüssigkeit im Gehirn, die Kopfschmerzen und Verwirrung verursacht) verursachen.

Der menschliche Körper kann mit großen Höhen umgehen, indem er schneller atmet, eine höhere Herzfrequenz hat und das Blut selbst so verändert, dass es mehr rote Blutkörperchen hat, die Sauerstoff transportieren können. Dies kann Tage oder Wochen dauern. Dies funktioniert bei Menschen, die im Hochgebirge leben, und bei Bergsteigern. Bei Bergsteigern nennt man das Akklimatisierung. Piloten und andere Menschen, die schnell in große Höhen aufsteigen, müssen in einem Raumanzug, einem Druckanzug oder in einem Flugzeug mit Druckausgleich sitzen, damit die Luft immer noch die gleiche ist wie am Boden. Oberhalb von 8.000 Metern (26.000 ft) kann der menschliche Körper die notwendigen Veränderungen nicht vornehmen und wird schließlich sterben. Mehrere der höchsten Berge der Welt sind so hoch, die Bergsteiger nehmen normalerweise Sauerstoffflaschen mit und bleiben nur wenige Stunden auf den höchsten Ebenen.

Menschen, die in höheren Lagen leben, haben eine höhere Selbstmordrate. Der Grund dafür ist noch nicht bekannt.