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大气的压强 大气的压力，是指大气层中空气对地球表面的压力。 大气压力是由大气的重量所引起的。空气虽然无形无色，但它是由具有重 量的各种物质组成。早在 17世纪，伽利略就发现空气具有重量。 单位面积地面所承受的大气压力叫做大气压强。大气的压力究竟有多大 水银 呢？由于大气层的体积巨大无比，显然无法用衡器来称量。17 世纪 40 年代意大利科学家托利拆利根据伽利路实验的启发，决定测定大气的 重量。 托里拆利用一根长一米，口径一平方厘米， 一端密封的玻璃管，装满水银 （水银的密度为水的 13.6 倍)。 用一个手指将开口的一端密封，然后将玻璃倒 置并插入装有水银的槽内。移开手指，玻璃管内的水银下降，当达到距槽中的 图2-3 托里塞利试验 水银液面高度为 760mm 时，水银停止下降，并一直保持这一高度（图 2-3)。 托利拆利实验说明，压在槽内上方空气的重量等于 760mm 水银的重量。 后来，法国科学家帕斯卡重复了托利拆利试验。他证明：只要截面面积相同，地球上高达几千公里的 空气柱重量与 10m 海水水柱的重量近似相等。 根据上面结论，我们可以计算出， 一平方厘米的地面，其上空的大气重约为 1.033 6kg。 地球表面大 压强约为 0.1013MPa. 地球表面大气压强的值并非恒定不变的，它随天气，海拔高度等因素有关，但地球表面大气压强的值 波动范国很小，并且国绕0 1013MPa 波动。当大气压强值等于 0.101 3MPa 时，我们称之为标准大气压。 潜水作业有关计算中，不考虑大气压强值的变化，并用0.1MPa 作为大气的压强值。 湿度 空气中含有水蒸汽，潜水混合气中也会有一定量的水蒸汽。水蒸汽是水的气态形式，它也遊循气体六 律。 大气中水蒸汽的含量叫做湿度。温度大则表明空气中所含水分多。潜水员呼吸气体中应含适量的水 汽，这样可以滋润人体组织。但是如果温度过大，潜水员会感觉不适，且当水蒸汽冷凝为水时，可引起 气软管和装具中的气路结冰堵塞，使潜水员面窗模糊。果我们将一定量的水装入一个广口瓶，然后将瓶密封，这时由于水分子的运动， 一部分水将蒸发到 方的气体中，同时气体中一部分水蒸汽将回到瓶内水中。 水将持续蒸发，终将会出现离开液体表 蒜汽分子数与返回水中的分子数相等的平衡状态，此时称之为瓶内上空空气己被水蒸汽饱和。 度与水蒸汽的分压有关，而水蒸汽的分压与液态水的温度有关。当水温和水面气温上升时，更多的 将蒸发到气体中，直至达到更高的水蒸汽分压的平衡状态。如果水和气体温度降低，那么气体中的 将凝结为液态水，直至出现较低的水蒸汽分压的平衡状态。所以一种气体中水蒸汽所能达到的 决于这种气体的温度。水蒸汽饱和时的温度叫露点。 体中水蒸汽的含量通常用 湿度和相对湿度表示。 对湿度是指单位体积的混合气体中水蒸汽的质量。 对湿度是指混合气体中水蒸汽的质量与同一温度下该混合气被水蒸汽饱和时的水蒸汽质量之比。用 表示。 显然，相对湿度的值在 0~之间。 研究湿度时，还常用到湿球温度和干球温度的概念。千球温度为气体的实际温度。湿球温度是气体 饱和（露点）的温度。只有在相对湿度为 时，两种温度才相等，否则，湿球温度总是低于干 度在常规潜水中对潜水员的影响并不大，但在饱和潜水中，因潜水员长期居住在饱和深度的高压环 湿度对潜水员有一定彤响。一般相对湿度应控制在 50%~70%范围内。若相对湿度过高，潜水员会 潮湿，并容易引起细菌，特别是程菌感染，若相对湿度过低，潜水员会感觉干燥，并使二氧化碳吸 率降低。

潜水装具的诞生 港水装具，是潜水员潜水时为适应水下环境佩戴的全部器材之统称，通常包括水下呼吸器、港水服和 潜水附属器材。1837 年，英四人賽布首次试制成功具有现代通风式特征的港水装具，开创了采用装具潜水 技术的新纪元（）。该装具因重量钱大，故又称为重潜水装具，简称重 装。它的金属头盔与潜水服连为一体，新鲜的压缩空气从水面通过供气软管 进入头盔，头盔上的排气阀把混有呼出气的多余气体排入水中。 这种装具的 特点是呼吸省力、保暖性好水下抗流能力强，潜水员在水下可完成许多难度 较大的作业。所以，通风式重装的诞生，为产业潜水的发展创造了条件。 一个多世纪以来，各国对重装作了不少改进，其中主要是两点：一是头 盔上的自动排气阀取代了人工操作的排气阀：二是增加了一套应急供气装置。 国内的 TF88 型重装与仍在使用的 TF12、TF3 型两种重装相比，就多了这两个 功能。这些功能对于防止潜水员“放漂” 和室息事故的发生都具有重要的意 义。 目前，在潜水技术较发达的 ，传统的通风式重装己逐步被轻潜水装 具（简称轻装）所取代。轻装与重装不同，它的水下呼吸器与潜水服在结构 上是分开的。轻装的潜水服内没有气垫（如湿式潜水服），或者气垫容量很小 ＜如干式潜水服），在水下接近零浮力，所以，潜水员在水下机动性较好。 通风式落水裝具 外，轻装的供气方式也与重装不同，它以按需供气为主，即吸气时供气，呼 气时停止供气。所以，可节省约50%的气体消耗。 轻装按呼吸气源不同，可分为自携式和水面供气式（也称管供式）两种。自携式潜水装具诞生于 20 世纪初期，它的气源由潜水员自身携带，其优点是使潜水员摆脱了脐带的牵制，在水下获得了更大的自由 （图1-5）。这种装具从20 世纪 40年代以来，在娱乐潜水和科教潜水中得到了广泛的应用，并且随着装具 的改进和潜水知识的普及，参加潜水的人数愈来愈多。 如今，人们习惯上把使用这种装具的潜水，按装具 英文名称缩写的音译，直称其为 “斯库巴”潜水。这种装具的不足是水面监护比较困难。近年来推出的无 绳水下通话器，较好地解决了自携式潜水员的通话联系问题。国外，自携式 潜水装具的品种很多，国内主要有 69-11（量）和 69-4（咬嘴）等型号 在产业潜水中用得较多的轻装是水面供气需供式潜水装具（图 1-6）。 这类装具与自携式装具相比，主要特点是供气充足，通话联络方便。潜水员 所需的呼吸气体除了可直接从水面供给之外，还可从水面通过潜水钟脐带、 潜水钟配气盘和潜水员脐带供给。后者更为，但主要用于大深度潜水的 场合。国内的 M2-300（面畢）型和 1z-300（头盔）型装具均属水面供气需 供式潜水装具。 随着产业潜水的迅速发展，症状为关节 疼痛、呼吸困难、头晕、瘫痪，甚至死亡的 潜水减压病相继出现。直到 1890年，加压 舱技术的应用，才使许多病例得到了医治。 20 世纪初，何尔登等人提出了科学的潜水滅 压理论。它对减压病的发生，保证潜水 员的起了重大的作用，并为承压潜水技 术的进一步发展奠定了基础。 图1-5 自灣式潜式装具 使用压缩空气作为呼吸介质，其深 度英国规定为 50m 以浅，我国、美国和前苏联则均规定为 60m 以浅。如果 采用直接从水面供气，由于水中波浪和海流的影响，潜水员上升减压过程 中难以控制其深度，所以为了提高性，采用轻潜水装具，潜水深度超 过40m，有的 规定应与开式潜水钟《简称开式钟）配合使用。开式钟 既可在水中舒适地上下运送潜水 员，又可作一个带有呼吸气体的水下 图1-6 水面供气式潜水装具 庇护所。开式钟的 作业深度 100 m 左右，所以，不仅空气潜水可 用，混合气潜水也可配套使用。