大気中の温度逆転の影響は、穏やかなものから極端なものまでさまざまです。 逆転状態は、霧や着氷性の雨などの興味深い気象パターンを引き起こしたり、致命的なスモッグの集中を引き起こしたりする可能性があります。
大気の最大の温度逆転層は、地球の対流圏を安定させます。
温度逆転とは何ですか？
通常、気温は高度が上がるにつれて下がります。 太陽からのエネルギーは地球の表面を加熱し、その熱は地球と接触している大気に伝達されます。 熱エネルギーは気柱内を上向きに移動しますが、高度が高くなり大気が薄くなると広がります。
気象を研究する科学者である気象学者は、反転を「大気の層」と定義しています。 どの気温が高さとともに上昇するか。」これは、表面上であろうと、高さより上であろうと当てはまります。 表面。
逆転の定義はまた、逆転層のベースが表面上にある場合、逆転は表面ベースの温度逆転と呼ばれることを説明しています。 逆転層の底が表面より上にある場合、逆転層は高温逆転と呼ばれます。
対流セル循環
晴れた穏やかな朝には、太陽のエネルギーが徐々に表面を加熱します。 暖められた表面は、直接接触して空気を加熱します。 暖かくて密度の低い空気が上昇し、密度の高い冷たい空気がその場所に沈みます。 冷たい空気は暖かくなり上昇し、冷たい空気は地面に沈んで順番に加熱されます。 太陽が昇ると、対流セルと呼ばれる周期的な上昇と下降の空気パターンが発生します。
地温が上昇し続けると、対流セルはより高く上昇し、午後の早い時間までに5,000フィート以上に達する可能性があります。 朝遅くまでに、対流セル内の空気の動きが積雲を引き起こす可能性があります 雲 さまざまな速度と方向の突風を形成し、軽く吹きます。
その日の後半、太陽のエネルギーが減少し、表面が冷えると、対流セルは小さくなります。 雲を形成する水滴が蒸発し、そよ風が徐々に減少します。
気温は1日を通して地表で最も高く、高度とともに低下します。 ただし、特に空気が穏やかで、空が澄んでいて夜が長い場合は、日没後に表面ベースの温度逆転が発生する可能性があります。
夜行性逆転層
太陽が沈むと、表面は冷えます。 表面に接触している空気も冷却されます。 空気は熱を伝達しにくく、上の暖かい空気は下の冷たい空気を暖めません。 空気をかき混ぜる風がなければ、冷たい空気は表面にとどまります。
雲がなければ、表面の暖かさはより速く逃げます。 夜が長ければ長いほど、表面は冷たくなります。 表面温度が露点（飽和に達するために空気を冷却する必要がある温度）を下回ると、地霧が発生する可能性があります。
地表の空気が冷えて、上の空気が暖かいままであると、地表に基づく温度逆転が形成されます。 温度差が大きいほど、反転が強くなります。 夜が長いため、冬にはより強い逆転層が形成されます。 気象条件が同じままである場合、太陽が昇ると表面ベースの温度逆転が崩壊し、表面を再び暖めます。
高圧システムと逆転層気象
ただし、高圧システムが移動した場合、反転は数日（および夜間）その場所にとどまる可能性があります。 冷たい空気の層が厚くなると、逆転層は上昇した逆転層になります。 反転下に閉じ込められた空気には、気団に放出された水分、煙、汚染物質が含まれます。 逆転層下の大気質は、汚染物質が蓄積するにつれて悪化します。
煙や化学物質が水蒸気と混ざると、スモッグが発生します。 スモッグからのもやは太陽のエネルギーを減らし、地面はそれほど多くのエネルギーを獲得しません。 表面と、表面と逆転層の間の気団は冷たいままであり、さらに冷たくなる可能性があります。
暖炉や化石燃料を燃やす発電所など、人々がより多くの熱を使用するにつれて、悪循環が発生する可能性があります。 より多くの煙と化学物質を閉じ込められた冷たい気団に放出し、スモッグヘイズを増やして太陽を減らします エネルギー。 1948年にペンシルベニア州ドノラ（米国）で、1952年にイギリスのロンドンで深刻なスモッグが発生したのは、高温の逆転層が原因でした。
逆転層と着氷性の雨
高温逆転層が氷点下温度を上回り、基礎となる冷気温度が氷点下温度以下の場合、着氷性の雨が発生します。
雨は、逆転層の比較的暖かい気団を通って液体として降ります。 液体の雨が逆転層の下の冷たい気団に入ると、雨滴は凍結して着氷性の雨を形成します。
地形と逆転層
地形 反転層を開発して所定の位置に保持する上で重要な役割を果たします。 谷や海岸線などの低地にある標高の高いシンクやプールからの冷気。
冷たい空気は表面を冷やし、暖かい空気から表面を分離します。 周囲の尾根と丘は、気団を混合して反転パターンを混乱させる可能性のある風から谷を保護します。
地球最大の気温逆転層
気象パターンは、大気の最下層である対流圏で発生します。 対流圏の上には成層圏があります。 成層圏では、太陽のエネルギーが大気と反応して、地球規模のオゾン層を形成します。
このオゾン層は太陽のエネルギーの一部を吸収し、対流圏の上の全体的な逆転層をもたらします。 この逆転層は、対流圏で地球の表面の暖かさを保つのに役立ちます。