O seguinte trecho é do Manual do Piloto de Conhecimento Aeronáutico (página 7-37):
O livro, em termos vagos, sugere que a quantidade de oxigênio (ou seja, moléculas de oxigênio) disponível a uma certa altitude durante a noite é menor do que durante o dia.Some people flying above 10,000 feet during the day may experience disorientation due to the lack of adequate oxygen. At night, especially when fatigued, these effects may occur as low as 5,000 feet. Therefore, for optimum protection, pilots are encouraged to use supplemental oxygen above 10,000 feet cabin altitude during the day and above 5,000 feet at night.
Os regulamentos não diferenciam entre dia e noite em relação ao oxigênio suplementar.
Qual seria o raciocínio científico por trás disso?
A visão noturna é uma das primeiras coisas afetadas pela redução dos níveis de oxigênio, e esse efeito é mascarado à luz do dia, mas pode se tornar conseqüente à noite. Mas não, as moléculas de O2 são a mesma noite ou dia.
BTW, pilotos de linhas aéreas em nossas cabines de 8000 'não têm orientação diferente para colocar as máscaras - é 10k, dia & noite ambos. A Força Aérea era, IIRC, a mesma 10k, sem diferença nas regras dia vs noite.
Os seres humanos são diurnos. À noite, ficamos com sono. O efeito é pior quando estamos extremamente cansados.
Como resultado, somos mais suscetíveis a coisas que afetam o processamento cognitivo durante esses períodos. Insuficiência ou privação de oxigênio (significando uma redução abaixo do nível ao qual estamos fisiologicamente acostumados) é uma dessas coisas.
Não tem nada a ver com a quantidade real de oxigênio a uma dada altitude que muda à noite, apenas nossa capacidade de ignorar o efeito das mudanças existentes em comparação com o nível do solo quando é noite.
A quantidade de oxigênio no ar é o mesmo dia ou noite. A grande diferença - que não é realmente explicada na parte do PHAK que você citou - é que à noite seus olhos funcionam de maneira diferente.
Seus olhos têm dois tipos diferentes de fotorreceptores: bastões e cones . Os cones funcionam melhor com altos níveis de luz e as hastes funcionam melhor com baixos níveis de luz. Então, durante o dia, quando há muita luz, você vê principalmente os cones. À noite, é o oposto: sua visão depende principalmente das hastes.
Mas as hastes são muito sensíveis aos níveis de oxigênio. À medida que o nível diminui, eles rapidamente param de funcionar efetivamente. Durante o dia, isso não importa, porque você não os usa de qualquer maneira, mas à noite importa e você pode perder a visão noturna em altitudes relativamente baixas. É por isso que o PHAK recomenda oxigênio suplementar à noite: é para garantir que as hastes continuem a funcionar efetivamente.
O PHAK tem muitas informações sobre "visão em vôo", começando na página 17-19. A página 17-24 explica a necessidade de oxigênio durante a noite:
Unaided night vision depends on optimum function and sensitivity of the rods of the retina. Lack of oxygen to the rods (hypoxia) significantly reduces their sensitivity. Sharp clear vision (with the best being equal to 20–20 vision) requires significant oxygen especially at night. Without supplemental oxygen, an individual’s night vision declines measurably at pressure altitudes above 4,000 feet. As altitude increases, the available oxygen decreases, degrading night vision. Compounding the problem is fatigue, which minimizes physiological well being. Adding fatigue to high altitude exposure is a recipe for disaster. In fact, if flying at night at an altitude of 12,000 feet, the pilot may actually see elements of his or her normal vision missing or not in focus