Temperatūras inversijas ietekme

Temperatūras inversijas ietekme atmosfērā svārstās no vieglas līdz galējai. Apgriešanās apstākļi var izraisīt interesantus laika apstākļus, piemēram, miglu vai sasalstošu lietu, vai izraisīt nāvējošu smoga koncentrāciju.

Atmosfēras lielākais temperatūras inversijas slānis stabilizē Zemes troposfēru.

Parasti atmosfēras temperatūra samazinās, palielinoties augstumam. Saules enerģija silda Zemes virsmu, un šis siltums nonāk atmosfērā, saskaroties ar Zemi. Siltuma enerģija gaisa kolonnā virzās uz augšu, bet izplatās, palielinoties augstumam un atmosfērai samazinoties.

Meteorologi, kas ir zinātnieki, kuri pēta laika apstākļus, inversiju definē kā "atmosfēras slāni iekšā kura gaisa temperatūra paaugstinās līdz ar augstumu. "Tas attiecas gan uz virsmas, gan uz paaugstinātu virs virsma.

Inversijas definīcija arī izskaidro, ka tad, kad inversijas slāņa pamatne atrodas uz virsmas, inversiju sauc par virsmas temperatūras inversiju. Kad inversijas slāņa pamatne atrodas virs virsmas, inversijas slāni sauc par paaugstinātas temperatūras inversiju.

Skaidros mierīgos rītos Saules enerģija pamazām silda virsmu. Sasildītā virsma silda gaisu, kas atrodas tiešā saskarē. Siltāks, mazāk blīvs gaiss paceļas un blīvāks auksts gaiss iegrimst savā vietā. Vēsāks gaiss sasilst un paaugstinās, vēsākam gaisam nogrimstot zemē, lai to pēc tam sildītu. Saulei paceļoties, attīstās ciklisks augoša un krītoša gaisa modelis, ko sauc par konvekcijas šūnām.

Tā kā zemes temperatūra turpina pieaugt, konvekcijas šūnas paaugstinās augstāk un līdz agrai pēcpusdienai var sasniegt 5000 vai vairāk pēdu. Vēlā rītā gaisa kustība konvekcijas šūnās var izraisīt gubu veidošanos mākoņi lai veidotos un pūš viegli, brāzmaini mainīga ātruma un virziena vēji.

Vēlāk dienā, kad Saules enerģija samazinās un virsma atdziest, konvekcijas šūnas kļūst mazākas. Mākoņus veidojošie ūdens pilieni iztvaiko un vēsmas pakāpeniski samazinās.

Visas dienas laikā gaisa temperatūra ir visaugstākā uz virsmas un samazinās līdz ar augstumu. Tomēr pēc Saules rieta temperatūras inversija uz virsmas var attīstīties, it īpaši, ja gaiss ir mierīgs, debesis ir skaidras un nakts ir gara.

Saulei rietot, virsma atdziest. Gaiss, kas nonāk saskarē ar virsmu, arī atdziest. Gaiss viegli nepārnes siltumu, un siltāks gaiss augšpusē nesilda vēsāku gaisu zemāk. Bez vēja, lai maisītu gaisu, vēsāks gaiss paliek uz virsmas.

Bez mākoņiem virsmas siltums izplūst ātrāk. Jo ilgāka nakts, jo virsma kļūst vēsāka. Ja virsmas temperatūra nokrītas zem rasas punkta (temperatūra, līdz kurai gaiss ir jāatdzesē, lai sasniegtu piesātinājumu), var veidoties zemes migla.

Tā kā virszemes gaiss atdziest un gaiss virs tā paliek siltāks, veidojas uz virsmas balstīta temperatūras inversija. Jo lielāka ir temperatūras starpība, jo spēcīgāka ir inversija. Ziemā veidojas spēcīgāki virsmas inversijas, jo naktis ir garākas. Ja laika apstākļi paliek nemainīgi, temperatūras inversija uz virsmas sadalās, kad Saule nāk un atkal silda virsmu.

Ja tomēr pārvietojas augstspiediena sistēma, inversija var palikt vietā vairākas dienas (un naktis). Kad aukstāka gaisa slānis kļūst biezāks, inversija kļūst par paaugstinātu inversijas slāni. Zem inversijas ieslodzītais gaiss ietver mitrumu, dūmus un piesārņotājus, kas izdalīti gaisa masā. Gaisa kvalitāte zem inversijas slāņa pasliktinās, jo piesārņotāji uzkrājas.

Dūmiem un ķīmiskām vielām sajaucoties ar ūdens tvaikiem, veidojas smogs. Smoga dūmaka samazina Saules enerģiju, un zeme neiegūst tik daudz enerģijas. Virsma un gaisa masa starp virsmu un inversijas slāni paliek auksta un var kļūt vēl aukstāka.

Var rasties apburtais loks, kad cilvēki patērē vairāk siltuma, neatkarīgi no tā, vai tos ražo kamīni vai fosilā kurināmā spēkstacijas, atbrīvojot vairāk dūmu un ķīmisko vielu ieslodzītajā aukstā gaisa masā un palielinot smoga dūmaku, kas samazina Saules gaismu enerģija. Nopietnus smoga notikumus 1948. gadā Donorā, Pensilvānijā (ASV) un 1952. gadā Londonā, Anglijā, izraisīja paaugstinātas temperatūras inversijas slāņi.

Kad paaugstinātas temperatūras inversijas slānis ir virs sasalšanas temperatūras un zemāk esošā aukstā gaisa temperatūra ir zem vai zemāka par sasalšanas temperatūru, rodas sasalstošs lietus.

Lietus kā šķidrums krīt caur samērā siltāku inversijas slāņa gaisa masu. Kad šķidrais lietus nonāk vēsākā gaisa masā zem inversijas slāņa, lietus lāses sasalst, veidojot sasalstošu lietu.

Topogrāfija ir svarīga loma inversijas slāņu veidošanā un noturēšanā. Aukstais gaiss no augstāka līmeņa izlietnēm un baseiniem ieplūst ielejās un zemās vietās, piemēram, piekrastēs.

Aukstais gaiss atdzesē virsmu un atdala virsmu no siltāka gaisa. Apkārtējie izciļņi un pauguri aizsargā ielejas no vējiem, kas varētu sajaukt gaisa masas un izjaukt inversijas modeli.

Laika apstākļi notiek atmosfēras apakšējā slānī, troposfērā. Virs troposfēras atrodas stratosfēra. Stratosfērā Saules enerģija reaģē ar atmosfēru, veidojot globālu ozona slāni.

Šis ozona slānis absorbē daļu Saules enerģijas, kā rezultātā virs troposfēras ir globāli paaugstināts inversijas slānis. Šis inversijas slānis palīdz noturēt Zemes virsmas siltumu troposfērā.