В тропосферата температурите намаляват с увеличаването на височината. Следователно е по-нормално да е по-студено в планинските райони, отколкото на морското равнище. Има обаче някои атмосферни явления, които причиняват промяна в този градиент, което води до неговото обръщане. Известно е като термична инверсия. Това е процес, при който температурата се повишава надморска височина.
В тази статия ще ви разкажем какво представлява термичната инверсия, как възниква и как е свързана със замърсяването на въздуха.
Какво е термична инверсия
Това е процес, при който температурата се повишава във височина. Тоест в най-ниските части на града, например на морското равнище, намираме по-ниски температури, отколкото ако се изкачим на планина. То е обратното на това, което обикновено се случва.
Тази термична инверсия се дължи на някои специални ситуации, при които слоеве студен въздух се спускат и остават стабилни. Нека си припомним някои основни понятия за динамиката на атмосферата. Когато има антициклони, въздухът се спуска от по-високите слоеве, а при бури е обратното. Лента, издигаща се към по-високите слоеве. Термичната инверсия се получава при антициклонни условия и с голяма атмосферна стабилност.
При термична инверсия можем да видим как студеният въздух от горните слоеве се спуска към долните слоеве близо до земната повърхност. Това низходящо движение на студения въздух е известно като потъване. По време на това спускане въздухът става все по-компресиран, увеличавайки своето налягане и увеличавайки своята температура. Освен това губи влажност, така че няма облаци. Можем да видим как, когато достигне повърхността, се разширява и отклонява. Това го кара да се разпространява по цялата повърхност, създавайки слоеве на стабилност.
Как се образува термичната инверсия
Възходящите движения на въздушните маси поради глобалното затопляне са възпрепятствани и заедно с това и възможността за нестабилност. Липсата на тези въздушни движения предотвратява смесването на въздушните маси с различни температури. Когато настъпи нощта, земята много бързо губи температурата, която е достигнала през деня, благодарение на слънчевата радиация. Тази топлина се предава на въздуха, който е в контакт със земята. Студеният въздух е много по-тежък и се утаява в дъното на долините и затова сутрин температурите са по-ниски.
Трябва да се помни, че в тези ситуации на термична инверсия въздухът се спуска от по-високите слоеве и се затопля, така че топлият въздух ще остане върху студения въздух. Това води до образуване на щепсел или капак. Тъй като издигащите се движения на въздуха са напълно възпрепятствани, тъй като няма ветрове предвид голямата стабилност, тези маси с различни характеристики не се смесват и следователно възниква феноменът на термична инверсия.
Най-нормалното е, че атмосферната температура намалява с височината, но в този случай има термична инверсия.
Защо възниква
За да възникне термична инверсия, трябва да възникнат различни ситуации. През нощта повърхността на Земята се охлажда бързо, тъй като губи цялата топлина, която е натрупала през деня. Този слой въздух има по-ниска температура от този непосредствено над него. Това означава, че въздухът има различна плътност, което предотвратява смесването му. Когато слънцето се появи отново, то започва да коригира температурната инверсия и затопля отново земната повърхност, възстановявайки нормалните условия.
Това явление се среща в по-голяма степен в долинните райони, тъй като охлаждането от радиация е по-голямо. Ако има голям контраст между дневните и нощните температури, по-вероятно е температурна инверсия. Когато съществува термична инверсия, тя е лесно разпознаваема. Това се дължи на факта, че мъглата или димът са склонни да се концентрират в близост до земната повърхност. и се простира хоризонтално. По-често се среща в морски райони и в долинни райони. Обикновено се среща в райони, където поради тяхната морфология нормалната циркулация на въздуха е затруднена.
Как инверсията влияе върху замърсяването
Споменахме, че по време на процеса на термична инверсия на земната повърхност се генерира слой от атмосферна стабилност. Този слой се състои от по-хладен въздух, който е по-плътен и остава в долния слой. Това прави невъзможно смесването на двата слоя въздух с различна плътност при различни температури. Следователно е доста лесно да се заключи, че един от основните ефекти, които термичната инверсия може да причини, е този замърсяването е в капан на земната повърхност без възможност за разпръскване в атмосферата.
Обикновено въздухът има тенденция да се издига и ни позволява да разпръснем атмосферното замърсяване от долната част. Въпреки това, при термична инверсия, слоят с най-висока температура действа като покритие на по-студения въздух, който е в контакт със земната повърхност. Това е мястото, където се съхранява голямо количество замърсители. Една от непосредствените последици е смогът. Този слой замърсяване може да се види от няколко километра и често води до спад в нивата на качеството на въздуха.
Последствията върху човешкото здраве от това явление се изразяват в увеличаване на медицинските консултации поради респираторни и сърдечно-съдови проблеми. Трябва да се има предвид, че дишането на замърсен въздух напада особено рисковите групи, като болни хора, възрастни хора или деца. И нивата на азотен диоксид и серен диоксид се съхраняват по време на периоди на термична инверсия. В допълнение, частици с размер от 10 и 2.5 микрона се концентрират и проникват в белодробните алвеоли.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за явлението термична инверсия.