V troposfére teploty klesajú so zvyšovaním nadmorskej výšky. Z tohto dôvodu je bežnejšie, že v horských oblastiach je chladnejšie ako na úrovni mora. Existujú však niektoré atmosférické javy, ktoré spôsobujú zmenu tohto gradientu, ktorá spôsobí jeho reverziu. Je známy ako tepelná inverzia. Je to proces, pri ktorom teplota stúpa v nadmorskej výške.
V tomto článku si povieme, čo je tepelná inverzia, ako vzniká a ako súvisí so znečistením ovzdušia.
Čo je to tepelná inverzia
Je to proces, pri ktorom teplota zvyšuje výšku. To znamená, že nájdeme v najnižších častiach mesta, napríklad na úrovni mora nižšie teploty, ako keby sme vystúpili na horu. Je to opak toho, čo sa bežne deje.
Táto tepelná inverzia je dôsledkom niektorých zvláštnych situácií, v ktorých vrstvy studeného vzduchu klesajú a zostávajú stabilné. Pripomeňme si niekoľko základných pojmov atmosférickej dynamiky. Ak existujú anticyklóny, vzduch klesá z vyšších vrstiev a v búrkach je to naopak. Vypracujte sa do vyšších vrstiev. Tepelná inverzia nastáva za anticyklónových podmienok a so skvelou atmosférickou stabilitou.
V tepelnej inverzii môžeme vidieť, ako studený vzduch z horných vrstiev klesá do spodných vrstiev blízko zemského povrchu. Tento pohyb studeného vzduchu smerom nadol je známy ako pokles. Počas tohto klesania je vzduch stále viac a viac stlačený, zvyšuje sa jeho tlak a zvyšuje sa jeho teplota. Okrem toho stráca vlhkosť, takže nie sú žiadne mraky. Vidíme, ako sa po dosiahnutí povrchu rozpína a rozbieha. Vďaka tomu sa rozprestiera po celom povrchu a vytvára vrstvy stability.
Ako vzniká inverzia
Pohyby vzduchových hmôt smerom nahor v dôsledku globálneho otepľovania sú brzdené a s tým aj možnosť nestability. Absencia týchto pohybov vzduchu bráni zmiešaniu vzdušných hmôt s rôznymi teplotami. Keď nastane noc, Zem veľmi rýchlo stratí teplotu, ktorú cez deň dosiahla vďaka slnečnému žiareniu. Toto teplo sa prenáša do vzduchu, ktorý je v kontakte so zemou. Studený vzduch je oveľa ťažší a ukladá sa na dne údolí, a preto sú ráno teploty nižšie.
Je potrebné pamätať na to, že v týchto situáciách tepelnej inverzie vzduch klesá z vyšších vrstiev a ohrieva sa tak, aby teplý vzduch zostal nad studeným vzduchom. To spôsobí vytvorenie zátky alebo veka. Pretože pohyby vzduchu smerom nahor sú úplne potlačené, pretože pri vysokej stabilite nie je žiadny vietor, tieto hmoty rôznych charakteristík sa nemiešajú, a preto nastáva jav tepelnej inverzie.
Najbežnejšie je, že atmosférická teplota klesá s výškou, ale v tomto prípade dôjde k tepelnej inverzii.
Prečo sa to vyskytuje
Aby mohlo dôjsť k tepelnej inverzii, musia nastať rôzne situácie. Počas noci sa zemský povrch rýchlo ochladzuje a stráca tak všetko teplo, ktoré sa cez deň nazhromaždil. Táto vrstva vzduchu má nižšiu teplotu ako bezprostredne vyššia. To znamená, že vzduch má rôznu hustotu, čo mu bráni v zmiešaní. Keď sa slnko objaví znova, začne korigovať tepelnú inverziu a jeho vôňou je zahriať zemský povrch a obnoviť normálne podmienky.
Tento jav sa vyskytuje vo väčšej miere v údolných oblastiach, pretože je ochladzovanie ožiarením väčšie. Ak existuje vysoký kontrast medzi dennými a nočnými teplotami, je pravdepodobnejšia tepelná inverzia. Ak dôjde k tepelnej inverzii, je to ľahko rozpoznateľné. Je to spôsobené tým, že hmla alebo dym majú tendenciu sa sústreďovať v blízkosti zemského povrchu. a rozširuje sa vodorovne. Častejšie sa vyskytuje v námorných oblastiach a v údolných oblastiach. Normálne sa vyskytuje v oblastiach, kde je vzhľadom na jeho tvaroslovie ťažká normálna cirkulácia vzduchu.
Ako inverzia ovplyvňuje znečistenie
Spomenuli sme, že počas procesu tepelnej inverzie sa na povrchu zeme vytvára vrstva atmosférickej stability. Táto vrstva je tvorená chladnejším vzduchom, ktorý je hustejší a zostáva v spodnej vrstve. To znemožňuje zmiešanie dvoch vrstiev vzduchu, ktoré majú rozdielnu hustotu, keď majú rozdielne teploty. Preto je celkom ľahké dospieť k záveru, že jedným z hlavných účinkov, ktoré môže spôsobiť tepelná inverzia, je ten znečistenie sa zachytáva na zemskom povrchu bez možnosti rozptýlenia sa do atmosféry.
Za normálnych okolností má vzduch tendenciu stúpať a umožňuje nám rozptýliť znečistenie ovzdušia z nižších oblastí. Pri tepelnej inverzii však vrstva vyššej teploty pôsobí ako vrstva chladnejšieho vzduchu, ktorý je v kontakte s povrchom pôdy. Na tomto mieste sa ukladá veľké množstvo znečisťujúcich látok. Jedným z bezprostredných následkov je smog. Táto vrstva znečistenia je viditeľná zo vzdialenosti niekoľkých kilometrov a často vedie k zníženiu úrovne kvality ovzdušia.
Následky tohto javu na ľudské zdravie sa prejavujú zvýšením počtu lekárskych konzultácií v dôsledku dýchacích a kardiovaskulárnych problémov. Je potrebné vziať do úvahy, že dýchanie znečisteného vzduchu napáda najmä rizikové skupiny, ako sú chorí ľudia, starší ľudia alebo deti. A je to, že hladiny oxidu dusičitého a oxidu siričitého sa ukladajú počas období tepelnej inverzie. Ďalej sa častice s veľkosťou 10 a 2.5 mikrónu koncentrujú a prenikajú do pľúcnych alveol.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o fenoméne tepelnej inverzie.