In de troposfeer nemen de temperaturen af naarmate we hoger worden. Daarom is het normaler dat het in berggebieden kouder is dan op zeeniveau. Er zijn echter enkele atmosferische verschijnselen die een verandering in deze gradiënt veroorzaken waardoor deze wordt omgekeerd. Het is bekend als thermische inversie. Het is een proces waarbij de temperatuur in hoogte stijgt.
In dit artikel gaan we je vertellen wat thermische inversie is, hoe het ontstaat en hoe het verband houdt met luchtvervuiling.
Wat is thermische inversie
Het is een proces waarbij de temperatuur de hoogte verhoogt. Dat wil zeggen, in de laagste delen van een stad, bijvoorbeeld op zeeniveau, vinden we lagere temperaturen dan wanneer we een berg beklimmen. Het is het tegenovergestelde van wat normaal gebeurt.
Deze thermische inversie is te wijten aan enkele speciale situaties waarin de lagen koude lucht neerdalen en stabiel blijven. Laten we enkele basisconcepten van atmosferische dynamiek onthouden. Als er anticyclonen zijn, daalt de lucht uit hogere lagen en bij storm doet het het tegenovergestelde. Werk je een weg naar hogere lagen. De thermische inversie vindt plaats in anticycloonomstandigheden en met grote atmosferische stabiliteit.
Bij een thermische inversie kunnen we zien hoe de koude lucht van de bovenste lagen afdaalt naar de onderste lagen dicht bij het aardoppervlak. Deze neerwaartse beweging van koude lucht staat bekend als Bodemdaling. Tijdens deze afdaling wordt de lucht steeds meer gecomprimeerd, waardoor de druk toeneemt en de temperatuur stijgt. Bovendien verliest het vocht waardoor er geen bewolking is. We kunnen zien hoe het, wanneer het de oppervlakte bereikt, uitzet en divergeert. Hierdoor wordt het over het hele oppervlak verspreid en ontstaan er stabiliteitslagen.
Hoe de thermische inversie wordt gevormd
Opwaartse bewegingen van luchtmassa's als gevolg van de opwarming van de aarde worden geremd en daarmee de mogelijkheid van instabiliteit. De afwezigheid van deze luchtbewegingen verhindert het mengen van luchtmassa's met verschillende temperaturen. Als de nacht valt, verliest de aarde de temperatuur die ze overdag heeft bereikt dankzij zonnestraling heel snel. Deze warmte wordt overgedragen aan de lucht die in contact staat met de grond. Koude lucht is veel zwaarder en zet zich af op de bodem van de valleien en daardoor zijn de temperaturen 's ochtends kouder.
Er moet aan worden herinnerd dat in deze situaties van thermische inversie de lucht uit hogere lagen neerdaalt en opwarmt zodat de warme lucht boven de koude lucht blijft. Hierdoor vormt zich een plug of deksel. Omdat de opwaartse bewegingen van de lucht volledig worden geremd omdat er geen wind is, gezien de grote stabiliteit, mengen deze massa's van verschillende kenmerken zich niet en treedt daarom het fenomeen van thermische inversie op.
Het normaalste is dat de atmosferische temperatuur afneemt met de hoogte, maar in dit geval is er de thermische inversie.
Waarom het voorkomt
Om thermische inversie te laten optreden, moeten zich verschillende situaties voordoen. Tijdens de nacht koelt het aardoppervlak snel af, waardoor alle warmte die het gedurende de dag heeft verzameld, verloren gaat. Deze luchtlaag heeft een lagere temperatuur dan de direct hogere. Dit betekent dat de lucht verschillende dichtheden heeft, waardoor ze niet kunnen mengen. Als de zon weer verschijnt, begint hij de thermische inversie te corrigeren en ruikt hij om het aardoppervlak te verwarmen, waardoor de normale omstandigheden worden hersteld.
Dit fenomeen doet zich in grotere mate voor in valleigebieden naarmate de koeling door bestraling groter is. Als er een hoog contrast is tussen dag- en nachttemperaturen, is de kans groter dat er een thermische inversie is. Als er een thermische inversie is, is deze gemakkelijk te herkennen. Dit komt doordat de mist of rook de neiging heeft zich te concentreren in de buurt van het aardoppervlak. en strekt zich horizontaal uit. Het komt vaker voor in maritieme gebieden en in valleigebieden. Het komt normaal voor in gebieden waar, vanwege zijn morfologie, normale luchtcirculatie moeilijk is.
Hoe inversie vervuiling beïnvloedt
We hebben vermeld dat tijdens het thermische inversieproces een laag van atmosferische stabiliteit wordt gegenereerd op het aardoppervlak. Deze laag bestaat uit koelere lucht die dichter is en in de onderste laag blijft. Dit maakt het onmogelijk om de twee luchtlagen met verschillende dichtheid te mengen bij verschillende temperaturen. Daarom is het vrij eenvoudig om te concluderen dat een van de belangrijkste effecten die thermische inversie kan veroorzaken, dat is vervuiling zit vast op het aardoppervlak zonder de mogelijkheid te verspreiden in de atmosfeer.
Normaal gesproken heeft de lucht de neiging om te stijgen en kunnen we de luchtverontreiniging uit de lager gelegen gebieden verspreiden. Bij thermische inversie fungeert de laag met hogere temperatuur echter als een bedekking over de koudere lucht die in contact staat met het bodemoppervlak. Hier worden grote hoeveelheden verontreinigende stoffen opgeslagen. Een van de directe gevolgen is smog. Deze laag vervuiling is al van kilometers ver te zien en leidt meestal tot een afname van de luchtkwaliteit.
De gevolgen van dit fenomeen voor de menselijke gezondheid vertalen zich in een toename van medische consulten als gevolg van ademhalings- en cardiovasculaire problemen. Houd er rekening mee dat het inademen van vervuilde lucht vooral risicogroepen aanvalt, zoals zieke mensen, ouderen of kinderen. En is dat de niveaus van stikstofdioxide en zwaveldioxide worden opgeslagen tijdens perioden van thermische inversie. Bovendien worden de deeltjes met een grootte van 10 en 2.5 micron geconcentreerd en dringen ze door de longblaasjes.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over het fenomeen thermische inversie.