V troposferi se temperature z naraščanjem višine znižujejo. Zato je bolj normalno, da je v gorskih predelih hladneje kot na morski gladini. Vendar pa obstaja nekaj atmosferskih pojavov, ki povzročijo spremembo tega gradienta, zaradi katerega se spremeni. Znano je kot toplotna inverzija. Gre za postopek, pri katerem se temperatura dviguje v nadmorski višini.
V tem članku vam bomo povedali, kaj je toplotna inverzija, kako izvira in kako je povezana z onesnaženostjo zraka.
Kaj je toplotna inverzija
Gre za postopek, pri katerem temperatura poveča višino. To pomeni, da najdemo v najnižjih predelih mesta, na primer na morski gladini nižje temperature, kot če se povzpnemo na goro. Nasprotno od običajnega.
Ta toplotna inverzija je posledica nekaterih posebnih situacij, ko se plasti hladnega zraka spuščajo in ostanejo stabilne. Spomnimo se nekaterih osnovnih konceptov atmosferske dinamike. Ko obstajajo anticiklone, se zrak spušča iz višjih plasti in v nevihtah počne nasprotno. Pot nadaljujte do višjih slojev. Toplotna inverzija se pojavi v anticiklonskih pogojih in z visoko atmosfersko stabilnostjo.
V toplotni inverziji lahko vidimo, kako se hladen zrak iz zgornjih plasti spušča v spodnje plasti blizu zemeljske površine. To gibanje hladnega zraka navzdol je znano kot pogrezanje. Ves ta sestop se zrak vedno bolj stisne, povečuje se njegov tlak in zviša temperatura. Poleg tega izgublja vlago, zato ni oblakov. Vidimo lahko, kako se, ko pride na površje, širi in razhaja. Zaradi tega se širi po celotni površini in ustvarja plasti stabilnosti.
Kako nastane toplotna inverzija
Gibanje zračnih mas navzgor zaradi globalnega segrevanja je zavirano in s tem tudi možnost nestabilnosti. Odsotnost teh premikov zraka preprečuje mešanje zračnih mas različnih temperatur. Ko pride noč, zemlja zaradi sončnega sevanja zelo hitro izgubi temperaturo, ki jo je dosegla podnevi. Ta toplota se prenaša v zrak, ki je v stiku s tlemi. Hladen zrak je veliko težji in se nalaga na dnu dolin, zato so zjutraj temperature hladnejše.
Ne smemo pozabiti, da se v teh situacijah toplotne inverzije zrak spušča iz višjih plasti in segreje, tako da bi topel zrak ostal na hladnem. To povzroči nastanek čepa ali pokrova. Ker so gibi zraka navzgor popolnoma zavirani, saj ob veliki stabilnosti ni vetrov, se te mase različnih lastnosti ne mešajo in zato pride do pojava toplotne inverzije.
Najbolj normalno je, da se temperatura zraka z višino zmanjšuje, v tem primeru pa gre za toplotno inverzijo.
Zakaj se pojavi
Da bi prišlo do toplotne inverzije, se morajo zgoditi različne situacije. Ponoči se zemeljska površina hitro ohladi in izgubi vso toploto, ki se je nabrala čez dan. Ta plast zraka ima nižjo temperaturo kot takoj višja. To pomeni, da imajo zraki različne gostote, kar jim preprečuje mešanje. Ko se sonce spet prikaže, začne popravljati toplotno inverzijo in diši po ogrevanju zemeljske površine ter obnavlja normalne pogoje.
Ta pojav se v večji meri pojavlja na območjih dolin, saj je hlajenje z obsevanjem večje. Če obstaja visok kontrast med dnevnimi in nočnimi temperaturami, je bolj verjetno, da gre za toplotno inverzijo. Ko pride do toplotne inverzije, je to lahko prepoznavno. To je posledica dejstva, da se megla ali dim običajno koncentrirata v bližini zemeljske površine. in se razteza vodoravno. Pogosteje se pojavljajo na morskih območjih in v dolinah. Običajno se pojavi na območjih, kjer je zaradi njegove morfologije normalno kroženje zraka oteženo.
Kako inverzija vpliva na onesnaženje
Omenili smo, da med postopkom toplotne inverzije na zemeljski površini nastane plast atmosferske stabilnosti. Ta plast je sestavljena iz hladnejšega zraka, ki je gostejši in ostane v spodnjem sloju. To onemogoča mešanje dveh plasti zraka z različno gostoto pri različnih temperaturah. Zato je povsem enostavno sklepati, da je eden glavnih učinkov, ki ga lahko povzroči termična inverzija onesnaženje je ujeto na zemeljski površini brez možnosti razpršitve v ozračje.
Običajno se zrak nagiba k dvigovanju in nam omogoča, da razpršimo onesnaževanje ozračja z nižjih območij. Pri toplotni inverziji pa višje temperaturni sloj deluje kot pokrov nad hladnejšim zrakom, ki je v stiku s površino tal. Tu je shranjena velika količina onesnaževal. Ena od neposrednih posledic je smog. Ta plast onesnaženja je vidna z več kilometrov oddaljenosti in pogosto vodi do padca ravni kakovosti zraka.
Posledice tega pojava na človeškem zdravju se kažejo v povečanju števila zdravniških konzultacij zaradi težav z dihali in kardiovaskularnimi boleznimi. Upoštevati je treba, da dihanje onesnaženega zraka še posebej napada rizične skupine, kot so bolniki, starejši ali otroci. In to je, da se ravni dušikovega dioksida in žveplovega dioksida shranjujejo v obdobjih toplotne inverzije. Poleg tega so delci velikosti 10 in 2.5 mikrona koncentrirani in prodrejo v pljučne alveole.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o pojavu toplotne inverzije.