A hőmérsékleti inverziós rétegek, más néven termikus inverziók vagy csak inverziós rétegek, olyan területek, ahol a normál A levegő hőmérsékletének csökkenése a magasság növekedésével megfordul, és a talaj feletti levegő melegebb, mint a levegő alatta. Az inverziós rétegek bárhol előfordulhatnak, a talajszinttől egészen a lábak ezrein át légkör.
Az inverziós rétegek jelentősek a meteorológia szempontjából, mivel blokkolják a légköri áramlást, melynek eredményeként az inverziónak kitett terület levegője stabilizálódik. Ez különféle időjárási mintákat eredményezhet.
Ennél is fontosabb, hogy az erősen szennyezett területek hajlamosak az egészségtelen levegőre és a szmog növekedésére ha inverzió van jelen, mivel a szennyező anyagokat csapdába ejtik a talaj szintjén, ahelyett, hogy azokat keringtetnék el.
Okoz
Általában a levegő hőmérséklete 3,5 ° F sebességgel csökken minden 1000 méterre (vagy kb. 6,4 ° C minden kilométerre), amikor felmászik a légkörbe. Ha ez a normál ciklus van jelen, akkor instabil légtömegnek tekinthető, és a levegő folyamatosan áramlik a meleg és a hűvös terület között. A levegő jobban képes keverni és eloszlatni a szennyező anyagokat.
Inverziós epizód alatt a hőmérséklet növekszik a magasság növekedésével. A meleg inverziós réteg ezután kupakként működik, és leállítja a légköri keverést. Ez az oka annak, hogy az inverziós rétegeket stabil légtömegnek nevezzük.
A hőmérsékleti inverziók a terület más időjárási körülményeinek következményei. Ezek leggyakrabban akkor fordulnak elő, amikor egy meleg, kevésbé sűrű légtömeg mozog egy sűrű, hideg levegőmasszán.
Ez akkor fordulhat elő, ha a talajhoz közeli levegő tiszta éjszaka gyorsan elveszti hőjét. A talaj gyorsan lehűl, miközben a fölött lévő levegő megtartja azt a hőt, amelyet a talaj a nap folyamán tartott.
A hőmérsékleti inverziók bizonyos part menti területeken is előfordulnak, mivel a hideg víz felmelegedése csökkentheti a felszíni levegő hőmérsékletét, és a hideg levegő tömege melegebb hőmérsékleten marad.
A topográfia szerepet játszhat a hőmérsékleti inverzió kialakításában, mivel időnként hideg levegő áramlását okozhatja a hegycsúcsokról a völgyekbe. Ez a hideg levegő ezután a völgyből emelkedő melegebb levegő alá tolódik, és ezzel inverziót hoz létre.
Ezenkívül inverziók alakulhatnak ki a jelentős hótakarással rendelkező területeken is, mivel a talaj szintjén a hó hideg, és fehér színe szinte az összes bejövő hőt tükrözi. Így a hó feletti levegő gyakran melegebb, mert tartja a visszavert energiát.
következmények
A hőmérsékleti inverziók néhány legfontosabb következménye a szélsőséges időjárási viszonyok, amelyeket néha okozhatnak. Az egyik példa a fagyos eső.
Ez a jelenség hőmérséklet-inverzióval alakul ki egy hideg térségben, mivel a hó megolvad, amikor áthalad a meleg inverziós rétegen. A csapadék ezután tovább esik, és áthalad a föld közelében lévő hideg levegőrétegen.
Amikor áthalad ezen a végső hideg levegőn, "szuperhűthetővé" válik (fagyasztás alatt lehűtjük szilárddá válik.) A túlhűtött cseppek jéggé válnak, amikor olyan tárgyakra szállnak le, mint autók, fák és a eredmény van ónos eső vagy jégvihar.
Erős zivatarok és a tornádók szintén inverziókkal járnak, mert az inverzió után felszabaduló intenzív energia blokkolja a terület normál konvekciós mintáit.
Szmog
Noha a fagyos eső, zivatarok és tornádók jelentős időjárási események, az inverziós réteg által érintett egyik legfontosabb dolog a szmog. Ez a barnás-szürke köd, amely a világ számos legnagyobb városában lefedi, a por, az autó kipufogógáz és az ipari gyártás eredménye.
A szmogot az inverziós réteg befolyásolja, mert lényegében le van zárva, amikor a meleg levegő tömege egy adott területen áthalad. Ez azért történik, mert a melegebb levegőréteg egy város fölött helyezkedik el, és megakadályozza a hűvösebb, sűrűbb levegő normál keverését.
A levegő ehelyett mozdulatlanná válik, és idővel a keveredés hiánya miatt a szennyezőanyagok csapdába esnek az inverzió során, jelentős mennyiségű szmogot fejlesztve.
A hosszú ideig tartó súlyos inverziók során szmog lefedheti a teljes nagyvárosi területeket, és légzési problémákat okozhat a lakosok számára.
1952 decemberében Londonban ilyen inverzió történt. A decemberi hideg időjárása miatt a londoniak több szénégetést kezdenek felhasználni, ami növeli a város légszennyezettségét. Mivel az inverzió jelen volt a város felett, ezek a szennyező anyagok csapdába estek és növelték London számát légszennyeződés. Az eredmény a 1952-es nagy szmog ezt több ezer halállal vádolták.
Mint London, a Mexikóváros szintén a szmog problémáival küzdött, amelyeket súlyosbított az inverziós réteg jelenléte. Ez a város hírhedt a rossz levegőminőség miatt, de ezek a körülmények még rosszabbá válnak, amikor a meleg szubtrópusi nagynyomású rendszerek a város felett mozognak, és csapdába ejtik a levegőt a Mexikói-völgyben.
Amikor ezek a nyomásrendszerek csapdába helyezik a völgy levegőjét, a szennyező anyagok is csapdába esnek és intenzív szmog alakul ki. 2000 óta a mexikói kormány kidolgozott egy tervet, amelynek célja a város felett a levegőbe kibocsátott ózon és részecskék csökkentése.
A londoni Nagy Szmog és Mexikó hasonló problémái extrém példák arra, hogy a szmogot egy inverziós réteg jelenléte befolyásolja. Ez azonban a világ minden tájáról problémát jelent, és olyan városokban, mint Los Angeles, Mumbai, Santiago és Teherán gyakran tapasztalható intenzív szmog, amikor inverziós réteg alakul ki felettük.
Emiatt ezeknek a városoknak egy része és mások is a légszennyezés csökkentése érdekében dolgoznak. Annak érdekében, hogy a legtöbbet kihozhassa és a szmog csökkenthető legyen hőmérséklet-inverzió esetén, fontos, hogy először megértse ennek a jelenségnek minden aspektusát, így a meteorológia vizsgálatának fontos elemét, jelentős részmezőt képezve ezen belül földrajz.