一句話答案
因為下潛越深，環境壓力越高，氣體體積會縮小。中耳、鼻竇與面鏡內的空氣如果沒有補充，就會產生內外壓力差，因此需要進行耳壓平衡。
AIDA2 教材將這個原理直接連結到波以耳定律：在溫度不變時，氣體體積與絕對壓力成反比。
重點整理
- 下潛越深，周圍水壓越高。
- 依照波以耳定律，壓力上升時，氣體體積會縮小。
- 中耳、鼻竇與面鏡都是含氣空間。
- 如果沒有補入空氣，內外壓力差會越來越大。
- 耳朵感到疼痛時，應停止下潛，而不是繼續硬做平壓。
- 真正造成壓力傷的不是「一時平不過」，而是平不過卻仍繼續下潛。
為什麼下潛越深，耳朵越容易有壓力感？
自由潛水下潛時，身體周圍的水壓會隨深度增加。
而氣體的體積會受到壓力影響。
依照 Boyle’s Law（波以耳定律）：
在溫度保持不變的情況下，氣體體積與絕對壓力成反比。
也就是說：
壓力增加，氣體體積變小。
這個原理正是自由潛水平壓的基礎。
自由潛水下潛時，外界水壓快速增加，而中耳是一個含氣空間。如果沒有經由耳咽管補入空氣，中耳內外就會逐漸形成壓力差。
針對自由潛水員的研究指出，下潛過程中的快速壓力增加，如果無法及時平衡中耳壓力，可能造成中耳壓力相關損傷。[3]
壓力變化在最初幾公尺尤其值得注意。潛水醫學綜述指出，潛水員在水面以下最初幾公尺就會經歷明顯的壓力梯度，因此中耳、鼻竇等含氣空間尤其需要及時調整壓力。[5]
中耳為什麼需要平壓？
耳膜把外耳與中耳分開。
自由潛水下潛時，外耳會被水充滿，因此外耳受到的是周圍環境水壓；但中耳裡仍然保有空氣。
隨著深度增加，中耳內的氣體體積縮小。如果沒有新的空氣補進中耳，外耳與中耳之間就會產生壓力差。
AIDA3 教材指出，耳膜對外界壓力變化非常敏感；感受到壓力代表需要進行有效平壓，而感到疼痛則是應該立即停止下潛的訊號。
換句話說，耳朵不舒服並不是因為「水跑進耳朵」，而是因為：
耳膜兩側的壓力不一樣。
平壓實際上是在做什麼？
平壓的核心不是「把耳朵打開」，而是：
讓更多空氣進入中耳，使中耳壓力重新接近外界環境壓力。
AIDA2 對平壓的基本原理說明是：下潛時，增加的壓力會壓縮耳朵、鼻竇與面鏡內的空氣，因此必須補入更多空氣，以平衡增加的水壓。
Frenzel、Valsalva 等方法，差別在於「怎麼把空氣送到中耳」，但目的都是一樣的：
減少壓力差。
除了耳朵，還有哪些地方需要平壓？
自由潛水時，需要注意的不只有中耳。
常見需要處理的含氣空間包括：
- 中耳
- 鼻竇
- 面鏡
AIDA2 教材指出，耳朵、鼻竇與面鏡不像肺部一樣可以單純隨壓力自由縮小，因此需要額外補入空氣。
這也是為什麼自由潛水員下潛時，不只要處理耳壓，也不能忘記面鏡平壓。
如果不做耳壓平衡會怎樣？
如果中耳內外的壓力差持續增加，耳膜與中耳組織受到的機械壓力也會增加。
真正危險的不是：
「某一次沒平過。」
而是：
「無法平壓，卻仍然繼續下潛。」
這和實際研究結果一致。
一項包含 1,881 名潛水員的研究中，81% 受訪者曾經歷中耳氣壓傷，而平壓動作成功率不佳，是與中耳氣壓傷高度相關的因素之一。[4]
因此，平壓不是用來「忍過耳朵的不舒服」，而是避免壓力差持續累積。
如果已經出現疼痛仍持續下潛，可能增加中耳氣壓傷與耳膜損傷的風險；不當或強迫平壓也可能將異常壓力傳遞到內耳。[6]
所以自由潛水的安全原則不是：
「一定要想辦法把它平過去。」
而是：
「平不過，就不要再往下。」
為什麼不要等到耳朵痛了才平壓？
平壓應該在壓力差還小的時候進行，而不是等到疼痛出現才處理。
原因之一，就是下潛初期的相對壓力變化非常快。
潛水醫學文獻指出，最初幾公尺就會產生顯著壓力梯度，因此提早、頻繁地平衡中耳壓力，比等壓力差已經很大再強迫平壓更合理。[5]
自由潛水研究同樣指出，無法快速平衡中耳壓力可能造成耳部壓力相關損傷。[3]
AIDA3 教材也把「壓力感」與「疼痛感」分得很清楚：
- 感覺到壓力：代表需要平壓。
- 感覺到疼痛：代表應立即停止下潛。
因此可以記住：
有壓力感就處理；有疼痛就停止下潛。
上升時為什麼通常不需要主動做耳壓平衡？
下潛時，外界壓力增加，因此需要把空氣補進中耳。
但上升時情況相反。
隨著深度變淺，外界壓力下降，中耳內原本被壓縮的氣體會重新膨脹，通常可以經由耳咽管自然排出。
所以一般正常情況下，上升時不需要像下潛一樣主動反覆做耳壓平衡。
如果上升時反而出現氣體無法排出的情況，則可能涉及逆向阻塞，這是另一個不同的問題。
結論
自由潛水需要耳壓平衡，本質上就是一個物理問題：
下潛越深
→ 壓力越高
→ 氣體體積越小
→ 中耳內外壓力產生差異。
平壓的目的，就是補入空氣，減少這個壓力差。
最重要的安全原則也很簡單：
感覺壓力就處理；感覺疼痛就停止下潛。
真正危險的不是一時平不過，而是：
平不過，卻仍繼續往下。
延伸閱讀
- 自由潛水耳壓平衡完整指南
- Frenzel Equalization
- 自由潛水 Hub
- Ear Squeeze 與耳部氣壓傷是什麼？
References
[1] AIDA2 學生手冊｜平壓章節。PROJECT SOURCE / HUMAN VERIFIED。
用於：
- Boyle’s Law
- 含氣空間
- 中耳／鼻竇／面鏡平壓
- 下潛時氣體壓縮原理
[2] AIDA3 Course Manual｜耳朵生理構造與 Barotrauma。PROJECT SOURCE / HUMAN VERIFIED。
用於：
- 壓力感代表需要平壓
- 疼痛代表應停止下潛
- 無法平壓卻繼續下潛與氣壓傷風險
[3] Effects of freediving on middle ear and eustachian tube function. Diving and Hyperbaric Medicine. 2020. PMID: 33325015。
直接研究自由潛水對中耳與耳咽管功能的影響。研究包含 16 名自由潛水員，共完成 317 次下潛。
[4] Middle ear barotrauma in diving. Diving and Hyperbaric Medicine. 2021. PMID: 33761540。
研究包含 1,881 名潛水員。用於中耳氣壓傷與平壓成功率相關風險背景。
[5] SCUBA Medicine for otolaryngologists: Part I. Diving into SCUBA physiology and injury prevention. Laryngoscope. 2020;130:52–58. PMID: 30776099。
用於下潛初期顯著壓力梯度，以及中耳、鼻竇等含氣空間 barotrauma 機制。此來源為 SCUBA 醫學綜述，不作為 freediving-only 證據。
[6] Inner Ear Disorders in SCUBA Divers: A Review. 2021. PMID: 34100753。
用於不當或強迫平壓，以及中耳壓力向內耳傳遞的安全背景。此來源為 SCUBA 潛水員綜述，不作為 freediving-only 證據。