Садржај
- Шта је температурна инверзија?
- Конвекциона ћелијска циркулација
- Системи високог притиска и време инверзије
- Инверзијски слојеви и ледена киша
- Слојеви топографије и инверзије
- Земља највећа температурна инверзија
Ефекти температурних инверзија у атмосфери крећу се од благих до екстремних. Услови инверзије могу проузроковати занимљиве временске обрасце попут магле или ледене кише или могу резултирати смртоносним концентрацијама смога.
Инверзијски слој највеће температуре у атмосфери стабилише тропосферу Земље.
Шта је температурна инверзија?
Обично се атмосферска температура смањује како се повећава висина. Енергија са Сунца загрева Земљину површину и та топлота се преноси у атмосферу у додиру са Земљом. Топлотна енергија се помера према горе у ваздушном стубу, али се шири како се надморска висина повећава и атмосфера се смањује.
Метеоролози, који су научници који проучавају временске прилике, инверзију дефинишу као "слој атмосфере у коме температура ваздуха расте с висином". То важи било на површини или уздигнуто изнад површине.
Дефиниција инверзије такође објашњава да када основа инверзијског слоја лежи на површини инверзија се назива површинска температурна инверзија. Када је основа инверзијског слоја изнад површине, инверзијски слој назива се инверзија повишене температуре.
Конвекциона ћелијска циркулација
Када је ведро мирно јутро, енергија Сунца постепено загрева површину. Загријана површина загријава зрак у директном контакту. Топлији, мање густ ваздух се диже и гушће хладан ваздух тоне на своје место. Хладнији зрак се загрева и диже, док хладнији ваздух тоне до земље да би се угријао заузврат. Како се сунце издиже развија се циклични образац успона и пада зрака који се назива конвекцијским ћелијама.
Како је температура земље Без ветра да меша ваздух, хладнији ваздух остаје на површини.
Без облака, топлина површине бјежи брже. Што је ноћ дужа, површина постаје хладнија. Ако температура површине падне испод тачке росе (температура до које ваздух мора да се охлади да би дошло до засићења), може се формирати земљана магла.
Како се површински ваздух хлади и ваздух изнад остаје топлији, формира се површинска температурна инверзија. Што је већа температурна разлика, јача је инверзија. Јаче инверзије површине настају зими јер су ноћи дуже. Ако временски услови остану исти, површинска инверзија температуре се распада када излази Сунце и поново загрева површину.
Системи високог притиска и време инверзије
Ако се ипак покрене систем високог притиска, инверзија може остати на месту неколико дана (и ноћи). Како слој хладнијег ваздуха постаје дебљи, инверзија постаје повишен слој инверзије. Зрак заробљен испод инверзије укључује влагу, дим и загађиваче који се ослобађају у ваздушну масу. Квалитет ваздуха под инверзијским слојем се погоршава како се загађивачи накупљају.
Док се дим и хемикалије мешају са воденом паром, настаје смог. Измаглица од смога смањује енергију Сунца и тло не добија толико енергије. Површина и ваздушна маса између површине и инверзијског слоја остају хладни и могу постати још хладнији.
Може се развити зачарани круг када људи троше више топлоте, било од камина или електрана на лож фосилна горива, ослобађајући више дима и хемикалија у заробљену хладну ваздушну масу и повећавајући измаглицу смога који смањује енергију Сунца. Тешки догађаји смога 1948. године у Донори у Пенсилванији (САД) и 1952. године у Лондону у Енглеској били су резултат слојева повишене температуре инверзије.
Инверзијски слојеви и ледена киша
Када је инверзијски слој повишене температуре изнад температуре смрзавања, а основна температура хладног ваздуха изнад или испод температуре смрзавања, долази до кише смрзавања.
Киша пада као течност кроз релативно топлију масу инверзије. Када течна киша уђе у хладнију ваздушну масу испод инверзијског слоја, кишне капи се смрзавају и формирају ледену кишу.
Слојеви топографије и инверзије
Топографија игра важну улогу у развоју и задржавању инверзијских слојева на месту. Хладни зрак из виших понора понира и базена у долинама и ниским предјелима, попут обалних линија.
Хладан ваздух хлади површину и одваја је од топлијег ваздуха. Околни гребени и брда штите долине од ветрова који би могли да помешају ваздушне масе и поремете образац инверзије.
Земља највећа температурна инверзија
Временски узорци се јављају у доњем слоју атмосфере, у тропосфери. Изнад тропосфере лежи стратосфера. У стратосфери енергија Сунца реагује с атмосфером и ствара глобални озонски омотач.
Овај озонски омотач апсорбује део Сунчеве енергије што резултира глобално повишеним инверзијским слојем изнад тропосфере. Овај инверзијски слој помаже задржавању топлине Земљине површине у тропосфери.