En la troposfera las temperaturas van disminuyendo conforme aumentamos en altitud. Por ello, es más normal que haga más frío en las zonas de montaña que a nivel del mar. Sin embargo, existen algunos fenómenos atmosféricos que provocan un cambio en este gradiente que hace que se ha invertido. Se le conoce como inversión térmica. Se trata de un proceso en el que la temperatura asciende en altitud.
En este artículo vamos a contarte que es la inversión térmica, cómo se origina y qué relación tiene con la contaminación atmosférica.
Qué es la inversión térmica
Se trata de un proceso en el que la temperatura aumenta el altura. Es decir, en las zonas más bajas de una ciudad, por ejemplo a nivel del mar, encontramos temperaturas más bajas que si ascendemos a una montaña. Es todo lo contrario a lo que ocurre normalmente.
Esta inversión térmica se debe algunas situaciones especiales en las que las capas de aire frío descienden y se quedaron estables. Vamos a recordar algunos conceptos básicos de dinámica atmosférica. Cuando existen anticiclones el aire va descendiendo desde capas más altas y en las borrascas hace todo lo contrario. Barra ascendiendo hacia capas más altas. La inversión térmica se produce en condiciones de anticiclón y con gran estabilidad atmosférica.
En una inversión térmica podemos ver cómo el aire frío de las capas altas va descendiendo hasta las capas más bajas cercanas a la superficie terrestre. Este movimiento de descenso del aire frío se conoce como Subsidencia. A lo largo de este descenso, el aire se va comprimiendo cada vez más aumentando su presión y va aumentando su temperatura. Además, va perdiendo la humedad por lo que no hay nubes. Podemos ver cómo, cuándo llega a la superficie, se expande y diverge. Esto hace que se vaya extendiendo por toda la superficie creando capas de estabilidad.
Cómo se forma la inversión térmica
Los movimientos ascendentes de las masas de aire debido al calentamiento de la tierra se inhiben y con ello la posibilidad de que haya una inestabilidad. La ausencia de estos movimientos de aire impiden que se pueda mezclar masas de aire de diferentes temperaturas. Cuando llega la noche la tierra va perdiendo la temperatura que ha alcanzado durante el día gracias a la radiación solar de forma muy rápida. Este calor se transmite al aire que está en contacto con la tierra. El aire frío es mucho más pesado y se deposita en el fondo de los valles y por ello, durante las mañanas las temperaturas son más frías.
Hay que recordar que en estas situaciones de inversión térmica de aire desciende desde capas más altas y se va calentando por lo que el aire cálido quedaría encima del aire frío. Esto hace que se forme un tapón o tapadera. Dado que los movimientos de ascenso de aire están completamente inhibidos ya que no hay vientos dada la gran estabilidad, estas masas de diferentes características no se llegan a mezclar y por ello se produce el fenómeno de inversión térmica.
Lo más normal es que la temperatura atmosférica descienda con la altura, pero en este caso existe la inversión térmica.
Por qué se produce
Para que se produzca la inversión térmica se tienen que dar diversas situaciones. Durante la noche, la superficie terrestre se enfría rápidamente eta que pierde todo el calor que ha acumulado durante el día. Esta capa de aire presenta una temperatura menor que la inmediatamente superior. Esto significa que los aires tienen diferentes densidades lo que impide que se mezclen. Conforme el sol aparece de nuevo comienza corregir la inversión térmica y huele a calentar la superficie terrestre, restableciendo las condiciones normales.
Este fenómeno se da en mayor proporción en zonas de valles a ya que el enfriamiento por irradiación es mayor. Si existe un contraste alto entre las temperaturas diurnas y nocturnas es más probable que haya una inversión térmica. Cuando existe una inversión térmica es fácilmente reconocible. Esto es debido a que la niebla o el humo se tienden a concentrar en las proximidades de la superficie terrestre y se extiende de forma horizontal. Es más frecuente que ocurra en zonas marítimas y en zonas del valles. Normalmente se da en zonas donde, por su morfología, se dificulta la circulación de aire normal.
Cómo afecta la inversión térmica a la contaminación
Hemos mencionado que durante el proceso de inversión térmica se genera una capa de estabilidad atmosférica en la superficie terrestre. Esta capa está formada por aire más frío que es más denso y se mantiene en la capa más baja. Esto hace que no se pueda mezclar las dos capas de aire que tienen diferente densidad al tener diferente temperatura. Por ello, se hace bastante fácil concluir que uno de los principales efectos que puede ocasionar la inversión térmica es que la contaminación quede atrapada en la superficie terrestre sin posibilidad de dispersarse en la atmósfera.
Normalmente, el aire tiende a ascender y nos deja dispersar la contaminación atmosférica de la zona más bajas. Sin embargo, en la inversión térmica, el estrato que tienen mayor temperatura actúa como una tapadera sobre el aire más frío que está en contacto con la superficie del suelo. Es aquí donde se almacenan gran cantidad de contaminantes. Una de las consecuencias inmediatas es el smog. Esta capa de contaminación se puede visualizar a varios kilómetros de distancia y suele llevar aparejado un descenso en los niveles de calidad del aire.
Las consecuencias sobre la salud humana de este fenómeno se traducen en un incremento de consultas médicas a causa de problemas respiratorios y cardiovasculares. Hay que tener en cuenta que respirar aire contaminado ataca especialmente a los grupos de riesgo como lo son aquellas personas enfermas, mayores o niños. Y es que los niveles de dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre se almacenan durante los periodos de inversión térmica. Además, las partículas de un tamaño de 10 y 2.5 micras se concentran y llegan a penetrar los alveolos pulmonares.
Espero que con esta información puedan conocer más acerca del fenómeno de inversión térmica.