Magasság: jelentése, mérése és típusai (tengerszint felett, geometria)
Ismerd meg a magasság fogalmát, méréseit és típusait: tengerszint feletti magasság, geometriai magasság, repülés és térképezés módszerei egy helyen.
A magasság a talaj vagy a tengerszint feletti magasságot jelenti. Gyakran használják a repülés (például kereskedelmi és sportrepülés, ejtőernyőzés, vitorlázórepülés) területén, továbbá a földrajz/felmérés és a térképészet mindennapi fogalma. A geometriában magának az objektumnak a függőleges kiterjedését is szokták magasságnak nevezni. Általánosságban a magasság az a távolság, amelyet egy dolog egy másik dolog fölött tesz meg; ez a távolság függőleges vagy „felfelé” irányban értendő.
Típusai és fogalmi különbségek
A „magasság” szó többféle konkrét fogalmat takarhat, ezért fontos megkülönböztetni az egyes típusokat:
- Tengerszint feletti magasság (AMSL, elevation) – a tárgy függőleges távolsága a tengerszinthez viszonyítva (gyakori referencia a térképeken és a földrajzi adatbázisokban).
- Föld fölötti magasság (AGL, above ground level) – a tárgy távolsága közvetlenül az alatta lévő talajt mérve (pl. repülőgépek alatti magasság, épületek emeleteinek magassága).
- Relatív magasság – két pont közötti különbség (például egy domb tetejének magassága a környező völgyhez képest).
- Ortometrikus magasság (geoidhoz viszonyítva) – a gyakorlati tengerszinthez leginkább illeszkedő, a geoidhoz viszonyított magasság, amelyet a vízszintes tengelyre helyezett referenciafelület határoz meg.
- Ellipszoidi magasság – a földfelszíni pont magassága a matematikai ellipszoidhoz képest; ezt a GNSS/GPS mérések adják meg közvetlenül.
- Nyomásalapú magasság (altimétereknél) – repülésben a légnyomásból számított magasság, amelyet a légköri feltételek befolyásolhatnak; gyakran „pressure altitude” vagy „flight level” formában használják.
- Geometriai magasság – a geometriában előforduló, egy alakzat függőleges mérete (például háromszög magassága a talpponttól a szemközti csúcsig).
Mérés és eszközök
A magasság mérésére több módszer és eszköz létezik; mindegyiknek megvannak az előnyei és korlátai:
- GNSS/GPS: közvetlenül az ellipszoidi magasságot adja; pontos referencia-datumhoz (geoidmodellhez) kötve ortometrikus magasságra alakítható.
- Magassági szintező műszerek (vízszintezők, total station): nagy pontosságú szintmérés földmérésekhez és építési munkákhoz.
- Barometrikus altiméter: légnyomás alapján adja a magasságot, gyors és hordozható megoldás, de időjárási változások befolyásolják.
- LiDAR és fotogrammetria: lézerszkennelés vagy légifelvételek alapján nagy részletességű magassági modellek készíthetők.
- Távmérők, szögmérők és klinométerek: egyszerűbb terepi mérésekhez alkalmazhatók.
- Szondázás és sonar: víz alatti „magasság” (mélység) mérésére használatos eszközök.
Referenciák, geodéziai felületek és egységek
A magasság értelmezése mindig a választott referenciától függ. Gyakori referenciák:
- Átlagos tengerszint (MSL) – sok térkép és atlasz alapja.
- Geoid – a valós tengerszint gravitációs alakjának matematikai közelítése; az ortometrikus magasság alapja.
- Ellipszoid – matematikai felület, amelyhez a GPS/rendszerek igazodnak.
Az SI mértékegység a méter (m), de a repülésben és egyes hagyományos környezetekben gyakran használják a láb (ft)-ot. A repülésben a magasságot sokszor „flight level” formátumban adják meg (FLxxx), ami nyomásalapú konvenció.
Alkalmazások és példák
A magasság fontos szerepet játszik számos területen:
- Repülés: repülési magasságok tervezése, ütközéselkerülés, leszállási eljárások; a pilóták AGL és AMSL között váltanak szükség szerint.
- Földrajz/felmérés: domborzatmodellek, túraútvonalak, térképek és vízrajzi vizsgálatok.
- Mérnöki és építési munkák: épületek, hidak, utak tervezése és kivitelezése, ahol a talaj és a kialakított szerkezet magassága kritikus.
- Hegymászás és szabadtéri sportok: a magasság fiziológiai hatásai (pl. magassági betegség), teljesítményre gyakorolt hatás.
- Telekommunikáció: antennák optimális elhelyezése a lefedettség biztosításához.
Az épületek és más, a földön lévő dolgok esetében általában egyszerűen a magasság kifejezést használjuk (például egy torony vagy ház „magassága”).
A "lefelé" irányuló függőleges távolságméréseket általában mélységnek nevezik; ez a kifejezés elsősorban vízzel borított területek (pl. tenger, tó) vagy bányák esetében használatos.
Összefoglaló
A magasság egy viszonylagos, de jól definiált fogalom, amelynek pontos értelmezése a választott referenciától és a mérési módszertől függ. A mindennapi nyelvhasználatban egyszerűen „magasságként” említjük, a szakmai gyakorlatban viszont fontos megkülönböztetni az AMSL-t, AGL-t, ortometrikus és ellipszoidi magasságot, valamint a nyomásalapú értékeket.
Magasság a repülésben és az űrrepülésben
A repülésben a magasságot többféleképpen lehet mérni és megjeleníteni. A magasságot vagy az átlagos tengerszinthez képest (más néven Mean Sea Level vagy MSL), vagy a földtől (más néven Above Ground Level vagy AGL) mérik.
A repülőgépek a légnyomás segítségével tudják meghatározni a magasságukat. A levegő annál vékonyabb lesz, minél magasabbra kerül (és kisebb a nyomása, mert kevesebb levegő nyomja le felülről). Ezt a nyomást meg lehet mérni, és ezt át lehet számítani a tengerszint feletti magasságra. A magasság mérésére szolgáló műszer a magasságmérő (a magasság és a magasságmérő szóból). A közönséges nyomásmagasságmérő egyfajta barométer, amelynek számlapja a légköri nyomás helyett a távolságot (láb vagy méter) mutatja.
Többféle repülési magasság létezik.
Egyszerűbben fogalmazva, ezek a magasságtípusok a magasság mérésének módjaként magyarázhatók:
- Megjelölt magasság -- Amit a magasságmérő a tengerszint feletti magasságot jelez (mutat). Ez általában elég jó, de néha egy kicsit becsapható, mert be kell állítani, hogy a helyi barometrikus nyomást használja.
- Valódi magasság -- A tengerszint feletti magasság a tengerszint feletti távolság.
- Abszolút magasság -- A magasság a terep (a talaj) felett közvetlenül alatta lévő távolság (Above Ground Level).
- Magasság - A magasság egy bizonyos pont feletti távolságot jelenti. Ezt nevezhetjük a terep magasságának is. A rádiómagasságmérők ezt a magasságot mérik.
- Nyomásmagasság -- A légnyomással mért magasság. A légnyomás a tengerszinten általában 1013,25 millibar vagy 29,92" Hg, amikor a levegő hőmérséklete 15 °C (59 °F). A nyomásmagasság és a jelzett magasság megegyezik, ha a magasságmérő ennek a szabványos magasságnak a használatára van beállítva.
- Sűrűségi magasság -- A levegő sűrűsége alapján mért magasság. Ez a légköri viszonyoktól (főként a hőtől és a páratartalomtól) függ. Létezik egy nemzetközi szabványos légköri táblázat, amely a sűrűséget magasságra konvertálja.
A levegő sűrűsége is befolyásolja, hogy egy repülőgép mennyire jól működik. A sűrűség magasságát befolyásolja a barometrikus nyomás, a páratartalom és a hőmérséklet. Egy nagyon meleg napon a sűrűségmagasság egy repülőtéren (különösen egy magasan fekvő repülőtéren) olyan magas lehet, hogy a repülőgép nem tud felszállni. Ez leggyakrabban a helikoptereket vagy a nagy mennyiségű rakományt szállító repülőgépeket érinti.
Függőleges távolság összehasonlítása
Régiók a légkörben
A Föld légköre a tengerszint feletti magasság alapján több régióra oszlik. A régiók különböző hőmérsékletűek és széljárásúak, és milyen dolgok vannak benne. A régiók a következők:
- Troposzféra - felszín 8000 méterig az északi és déli pólusokon - 18 000 méterig az Egyenlítőn.
- Stratoszféra - troposzféra 50 kilométerig (31 mi)
- Mezoszféra - sztratoszféra 85 kilométerig (53 mi)
- Termoszféra - mezoszféra 675 kilométerig (419 mi)
- Exoszféra - termoszféra 10 000 kilométerig (6 200 mi)
Nagy magasság és alacsony légnyomás
A Föld felszínén vagy a légkörében található, az átlagos tengerszint felett magasan fekvő területeket magasan fekvőnek nevezzük. Gyakran mondják, hogy a tengerszint felett 2400 méterrel kezdődik.
Nagy magasságban a légköri nyomás alacsonyabb, mint a tengerszinten. Ennek két oka van. Ezek a hatások a gravitáció és a levegőben lévő hő. A gravitáció hatására a levegő a lehető legközelebb kerül a talajhoz. A levegőben lévő hő hatására a molekulák gyorsan mozognak és egymásnak nyomódnak. Ezáltal a levegő kitágul. Így a levegő nagy része az alsó légkörben lesz, közelebb a tengerszinthez, és az összes, egymásnak nyomódó levegőt légnyomásnak nevezzük. Tehát a légnyomás annál kisebb, minél magasabbra megyünk.
Ahogy a levegő a hőtől kitágul, felemelkedik oda, ahol kisebb a légnyomás. Ahogy emelkedik, tágulni tud, és hűlni kezd. Emiatt a magasan fekvő levegő hideg. Ez okozza az alpesi éghajlatot. Ez az éghajlat hatással van a magaslati ökológiára.
A nagy tengerszint feletti magasság hatása az emberre
Az 1500 méter feletti magasságok kezdenek hatással lenni az emberre. Az emberek nem élhetnek nagyon nagy magasságban, 5500-6000 méter (18000-19700 láb) felett. A légköri nyomás nagy magasságban csökken. Ez hatással van az emberekre, mert kevesebb oxigént tudnak belélegezni. Ez olyan betegségeket okozhat, mint a magassági betegség, a magaslati tüdőödéma (folyadék a tüdőben) és a magaslati agyödéma (folyadék az agyban, ami fejfájást és zavartságot okoz).
Az emberi szervezet úgy tudja kezelni a nagy magasságot, hogy gyorsabban lélegzik, magasabb a pulzusszám, és maga a vér is megváltozik, hogy több vörösvértestet tartalmazzon, amelyek képesek oxigént szállítani. Ez napokig vagy hetekig is eltarthat. Ez a magas hegyekben élő embereknél és a hegymászóknál működik. A hegymászók esetében ezt akklimatizációnak nevezik. A pilótáknak és más embereknek, akik gyorsan mennek nagy magasságba, űrruhában, nyomóruhában vagy egy nyomás alatt lévő repülőgép belsejében kell lenniük, így a levegő még mindig olyan, mint a földön. 8000 méter (26 000 láb) magasság felett az emberi szervezet nem képes a szükséges változtatásokra, és végül elpusztul. A világ legmagasabb hegyei közül több is ilyen magasan van, a hegymászók általában oxigénpalackot visznek magukkal, és csak néhány órát tartózkodnak a legmagasabb szinteken.
A magasabban fekvő területeken élőknél magasabb az öngyilkossági arány. Ennek oka még nem ismert.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a magasság?
V: A magasság a talaj vagy a tengerszint feletti magasság.
K: Milyen gyakori felhasználási módjai vannak a magasságnak?
V: A magasság néhány gyakori felhasználási területe a repülés (repülés, ejtőernyőzés, vitorlázórepülés) és a földrajz/felmérés.
K: Hogyan használják a magasságot a geometriában?
V: A magasságot a geometriában magának a tárgynak a magasságaként használják.
K: Mi a magasság általános meghatározása?
V: Általánosságban a magasság az a távolság, amelyet egy dolog egy másik dolog fölött a függőleges vagy "felfelé" irányban mér.
K: Milyen kifejezést használnak általában a talaj magasságára?
V: A talaj magasságára a magasság szót is használják, és talán jobb választás lenne.
K: Milyen kifejezést használnak általában a hegymászók?
V: A hegymászók általában a magasság szót használják, különösen akkor, amikor arról beszélnek, hogyan hat a testre.
K: Milyen kifejezést használnak általában a "lefelé" irányuló függőleges távolságmérésre?
V: A "lefelé" irányuló függőleges távolságméréseket általában mélységnek nevezik.
Keres