Troposferoje temperatūra mažėja, kai didėja aukštis. Dėl šios priežasties normalu, kad kalnuotose vietovėse yra šalčiau nei jūros lygyje. Tačiau yra keletas atmosferos reiškinių, kurie sukelia šio gradiento pasikeitimą, dėl kurio jis pasikeičia. Jis žinomas kaip šiluminė inversija. Tai procesas, kurio metu temperatūra pakyla aukštyje.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kas yra šiluminė inversija, kaip ji atsiranda ir kaip ji yra susijusi su atmosferos tarša.
Kas yra šiluminė inversija
Tai procesas, kurio metu temperatūra pakyla aukštyje. Tai yra, randame žemiausiose miesto vietose, pavyzdžiui, jūros lygyje žemesnė temperatūra, nei kylant į kalną. Tai yra priešingai nei įprastai.
Ši šiluminė inversija atsiranda dėl kai kurių ypatingų situacijų, kai šalto oro sluoksniai nusileidžia ir išlieka stabilūs. Prisiminkime kai kurias pagrindines atmosferos dinamikos sąvokas. Kai yra anticiklonai, oras leidžiasi iš aukštesnių sluoksnių, o audrose elgiasi priešingai. Juosta kylanti link aukštesnių sluoksnių. Terminė inversija vyksta anticiklono sąlygomis ir esant dideliam atmosferos stabilumui.
Šilumos inversijoje galime pamatyti, kaip šaltas oras iš viršutinių sluoksnių nusileidžia į apatinius sluoksnius arti žemės paviršiaus. Šis šalto oro judėjimas žemyn yra žinomas kaip nusėdimas. Viso šio nusileidimo metu oras vis labiau suspaudžiamas, didėja jo slėgis ir temperatūra. Be to, jis praranda drėgmę, todėl nėra debesų. Matome, kaip, pasiekęs paviršių, jis plečiasi ir išsiskiria. Dėl to jis pasklinda per visą paviršių ir sukuria stabilumo sluoksnius.
Kaip susiformuoja inversija
Dėl globalinio atšilimo yra slopinamas oro masių judėjimas aukštyn ir kartu gali kilti nestabilumas. Šių oro judėjimų nebuvimas trukdo maišytis skirtingos temperatūros oro masėms. Atėjus nakčiai žemė dėl saulės spinduliuotės labai greitai praranda temperatūrą, kurią pasiekė dieną. Ši šiluma perduodama orui, kuris liečiasi su žeme. Šaltas oras yra daug sunkesnis ir nusėda slėnių dugne, todėl rytais temperatūra būna žemesnė.
Reikia atsiminti, kad šiose šiluminės inversijos situacijose oras nusileidžia iš aukštesnių sluoksnių ir sušyla, todėl šiltas oras liktų virš šalto oro. Dėl to susidaro kištukas arba dangtelis. Kadangi kylantys oro judesiai yra visiškai slopinami, nes dėl didelio stabilumo vėjų nėra, šios skirtingų charakteristikų masės nesimaišo, todėl atsiranda šiluminės inversijos reiškinys.
Normaliausia yra tai, kad atmosferos temperatūra mažėja kartu su aukščiu, bet šiuo atveju yra šiluminė inversija.
Kodėl tai atsiranda
Kad įvyktų šiluminė inversija, turi įvykti įvairios situacijos. Naktį Žemės paviršius greitai vėsta, nes praranda visą dieną sukauptą šilumą. Šio oro sluoksnio temperatūra yra žemesnė nei esančio tiesiai virš jo. Tai reiškia, kad oras turi skirtingą tankį, o tai neleidžia jam susimaišyti. Kai saulė vėl pasirodo, ji pradeda koreguoti temperatūros inversiją ir sušildo Žemės paviršių, atkurdama normalias sąlygas.
Šis reiškinys dažniau pasitaiko slėnio vietose, nes aušinimas švitinant yra didesnis. Jei yra didelis kontrastas tarp dienos ir nakties temperatūrų, labiau tikėtina, kad temperatūra pasikeis. Kai egzistuoja šiluminė inversija, ji lengvai atpažįstama. Taip yra dėl to, kad rūkas ar dūmai yra linkę susikaupti netoli žemės paviršiaus. ir tęsiasi horizontaliai. Dažniau pasitaiko jūrinėse zonose ir slėniuose. Paprastai tai atsiranda tose vietose, kur dėl jų morfologijos normali oro cirkuliacija yra sunki.
Kaip inversija veikia taršą
Mes minėjome, kad terminio inversijos proceso metu žemės paviršiuje susidaro atmosferos stabilumo sluoksnis. Šį sluoksnį sudaro vėsesnis oras, kuris yra tankesnis ir lieka apatiniame sluoksnyje. Dėl to neįmanoma sumaišyti dviejų oro sluoksnių, kurių tankis skiriasi, kai temperatūra skiriasi. Todėl gana lengva padaryti išvadą, kad vienas iš pagrindinių šiluminės inversijos padarinių gali būti tas tarša yra įstrigusi žemės paviršiuje be galimybės išsisklaidyti atmosferoje.
Paprastai oras linkęs kilti aukštyn ir leidžia mums išsklaidyti atmosferos taršą iš apatinės zonos. Tačiau šiluminės inversijos atveju aukščiausios temperatūros sluoksnis veikia kaip šaltesnio oro, besiliečiančio su dirvožemio paviršiumi, danga. Čia saugomas didelis kiekis teršalų. Viena iš tiesioginių pasekmių yra smogas. Šis taršos sluoksnis gali būti matomas iš kelių kilometrų, todėl oro kokybė dažnai sumažėja.
Dėl šio reiškinio pasekmių žmonių sveikatai padaugėja medicininių konsultacijų dėl kvėpavimo ir širdies ir kraujagyslių problemų. Reikia atsižvelgti į tai, kad kvėpuojant užterštu oru ypač pažeidžiamos rizikos grupės, tokios kaip ligoniai, pagyvenę žmonės ar vaikai. O azoto dioksido ir sieros dioksido kiekiai saugomi terminės inversijos laikotarpiais. Be to, 10 ir 2.5 mikronų dydžio dalelės susikoncentruoja ir prasiskverbia pro plaučių alveoles.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie šiluminės inversijos reiškinį.