A troposzférában a hőmérséklet csökken, ahogy növekszünk a magasságban. Ezért normálisabb, ha hegyvidéki területeken hidegebb, mint tengerszinten. Vannak azonban olyan légköri jelenségek, amelyek változást okoznak ebben a gradiensben, és ennek megfordítását okozzák. Néven ismert termikus inverzió. Ez egy olyan folyamat, amelynek során a hőmérséklet magasságban emelkedik.
Ebben a cikkben meg fogjuk mondani, hogy mi a hő inverzió, hogyan keletkezik és hogyan kapcsolódik a légszennyezéshez.
Mi a termikus inverzió
Ez egy olyan folyamat, amelyben a hőmérséklet növeli a magasságot. Vagyis a város legalacsonyabb területein, például tengerszinten, azt találjuk alacsonyabb hőmérséklet, mintha hegyre emelkednénk. Ez ellentétes azzal, ami általában történik.
Ez a termikus inverzió néhány speciális helyzetnek köszönhető, amikor a hideg levegő rétegei ereszkednek le és stabilak maradnak. Emlékezzünk a légköri dinamika néhány alapfogalmára. Ha anticiklonok vannak, a levegő magasabb rétegekből ereszkedik le, viharokban pedig éppen ellenkezőleg. Haladjon feljebb a magasabb rétegekig. A termikus inverzió anticiklon körülmények között és nagy légköri stabilitással történik.
Egy termikus inverzióban láthatjuk, hogy a felső rétegekből származó hideg levegő hogyan ereszkedik le a föld felszínéhez közeli alsó rétegekbe. A hideg levegő ezen lefelé irányuló mozgását süllyedésnek nevezik. Ezen ereszkedés során a levegő egyre jobban összenyomódik, növelve a nyomását és növelve a hőmérsékletét. Ezenkívül elveszíti a nedvességet, így nincsenek felhők. Láthatjuk, hogy a felszínre érve tágul és széthúzódik. Ezáltal az egész felületen eloszlik, ami stabilitási rétegeket hoz létre.
Hogyan alakul ki a termikus inverzió
A globális felmelegedés következtében a légtömegek felfelé irányuló mozgása és ezzel együtt az instabilitás lehetősége gátolt. Ezen légmozgások hiánya megakadályozza a különböző hőmérsékletű légtömegek keveredését. Amikor eljön az éjszaka, a napsugárzásnak köszönhetően a föld nagyon gyorsan elveszíti a nap folyamán elért hőmérsékletét. Ezt a hőt a talajjal érintkező levegő továbbítja. A hideg levegő sokkal nehezebb, és a völgyek aljára rakódik le, ezért reggelenként a hőmérséklet hidegebb.
Emlékeztetni kell arra, hogy ezekben a termikus inverziós helyzetekben a levegő leereszkedik a magasabb rétegekből és felmelegszik, hogy a meleg levegő a hideg levegő tetején maradjon. Ez dugót vagy fedelet képez. Mivel a levegő felfelé irányuló mozgása teljesen gátolt, mivel a nagy stabilitás miatt nincsenek szelek, ezek a különböző jellemzőkkel rendelkező tömegek nem keverednek össze, és ezért bekövetkezik a termikus inverzió jelensége.
A legnormálisabb az, hogy a légköri hőmérséklet a magassággal csökken, de ebben az esetben van a hőinverzió.
Miért fordul elő
A termikus inverzió kialakulásához különféle helyzetekre van szükség. Az éjszaka folyamán a föld felszíne gyorsan lehűl, elveszítve a nap folyamán felhalmozott összes hőt. Ennek a levegőrétegnek alacsonyabb a hőmérséklete, mint a közvetlenül magasabbnak. Ez azt jelenti, hogy a levegők különböző sűrűségűek, ami megakadályozza a keveredést. Amint a nap újra megjelenik, elkezd korrigálni a termikus inverziót, és olyan szaga van, hogy felmelegítse a földfelszínt, helyreállítva a normális körülményeket.
Ez a jelenség nagyobb mértékben fordul elő a völgyterületeken, mivel a besugárzással történő hűtés nagyobb. Ha nagy a kontraszt a nappali és az éjszakai hőmérséklet között, akkor valószínűbb, hogy termikus inverzió van. Ha van hő inverzió, akkor könnyen felismerhető. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a köd vagy a füst általában a föld felszíne közelében koncentrálódik. és vízszintesen kiterjed. Gyakoribb a tengeri területeken és a völgyekben. Rendszerint olyan területeken fordul elő, ahol morfológiája miatt a normális légkeringés nehéz.
Hogyan befolyásolja az inverzió a szennyezést
Említettük, hogy a termikus inverzió során egy atmoszférikus stabilitási réteg keletkezik a föld felszínén. Ez a réteg hűvösebb levegőből áll, amely sűrűbb és az alsó rétegben marad. Ez lehetetlenné teszi a két különböző sűrűségű levegőréteg keverését különböző hőmérsékletek esetén. Ezért meglehetősen könnyű megállapítani, hogy az egyik fő hatás, amelyet a hő inverzió okozhat, az a szennyezés csapdába esik a föld felszínén, anélkül, hogy szétszóródna a légkörbe.
Normális esetben a levegő hajlamos emelkedni, és lehetővé teszi számunkra az alacsonyabb területekről származó légszennyezés eloszlatását. A termikus inverzióban azonban a magasabb hőmérsékletű réteg takaróként működik a hidegebb levegő felett, amely érintkezik a talaj felszínével. Itt tárolnak nagy mennyiségű szennyező anyagot. Az egyik azonnali következménye a szmog. Ez a szennyeződésréteg több kilométerről látható, és gyakran a levegő minőségének csökkenéséhez vezet.
Ennek a jelenségnek az emberi egészségre gyakorolt következményei az orvosi konzultációk számának növekedését jelentik a légzőszervi és a szív- és érrendszeri problémák miatt. Figyelembe kell venni, hogy a szennyezett levegő belélegzése különösen olyan kockázati csoportokat támad meg, mint a betegek, az idősek vagy a gyermekek. És az, hogy a nitrogén-dioxid és a kén-dioxid szintjei tárolódnak a termikus inverzió időszakaiban. Továbbá 10 és 2.5 mikron méretű részecskék koncentrálódnak, és behatolnak a pulmonalis alveolusokba.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a termikus inverzió jelenségéről.