Hoe beïnvloeden temperatuurinversies luchtvervuiling?

Temperatuurinversies hebben een groot effect op luchtvervuiling. Of het nu een deken van smog over een stad is of het smelten van ijspakken als gevolg van aantasting van de ozonlaag, atmosferische temperatuurinversies zijn nauw betrokken. Ze beïnvloeden de omvang en intensiteit van de effecten van luchtverontreiniging, zowel tijdelijk, plaatselijk als op lange termijn en wereldwijd.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Permanente temperatuurinversies hebben invloed op de wereldwijde luchtvervuiling op de lange termijn. Oppervlakte-inversies beïnvloeden lokale vervuiling op korte termijn. Deze inversies vangen verontreinigende stoffen op, waardoor de concentratie kan toenemen.

Onder de meeste omstandigheden neemt de temperatuur van de atmosfeer af met de hoogte, wat betekent dat het kouder wordt naarmate je hoger komt. Er treedt echter een temperatuurinversie op wanneer de atmosfeer daadwerkelijk warmer wordt naarmate de hoogte toeneemt. Dit gebeurt meestal binnen een gedefinieerde laag van de atmosfeer. Wanneer temperatuurinversies optreden, hebben ze een grote impact op de luchtvervuiling en de luchtkwaliteit. Er zijn twee soorten inversies - permanent en oppervlakte - en elk komt overeen met een andere impact.

Permanente temperatuurinversies vinden plaats hoog boven het oppervlak van de planeet. Met betrekking tot luchtverontreiniging is de stratosfeer de belangrijkste. Deze atmosferische laag strekt zich uit van gemiddeld zeven mijl tot 50 mijl boven het aardoppervlak. De stratosfeer bevindt zich bovenop de troposfeer, de laagste laag van de atmosfeer en de thuisbasis van het grootste deel van alle weersomstandigheden. De temperatuurinversie van de stratosfeer heeft invloed op de wereldwijde luchtvervuiling op de lange termijn.

Inversies van de oppervlaktetemperatuur vinden plaats direct boven het aardoppervlak, in de lagere troposfeer. Ze worden vaak veroorzaakt door snelle afkoeling van het oppervlak, veroorzaakt door het vrijkomen van stralingsenergie 's nachts. Deze inversies komen ook vaak voor tijdens de wintermaanden, wanneer de nachten lang zijn en de zon, laag aan de horizon, de atmosfeer meer verwarmt dan het oppervlak van de planeet. Oppervlakte-inversies hebben invloed op lokale luchtvervuiling op korte termijn.

Temperatuurinversies beïnvloeden luchtvervuiling omdat ze de dynamiek van luchtbeweging veranderen. Warme lucht stijgt op in de atmosfeer omdat deze minder dicht is en daarom meer drijfvermogen heeft dan de koelere lucht erboven. Deze neiging om te stijgen zorgt voor de verticale ontwikkeling die wordt aangetroffen bij onweersbuien. Een temperatuurinversie verhindert echter deze verticale beweging, ook wel convectie genoemd. Anders gezegd, inversies functioneren als een atmosferische deksel of deken. Dit verstikkende effect vangt luchtverontreinigende stoffen op en zorgt ervoor dat hun concentraties toenemen.

Oppervlakte-inversies zijn verantwoordelijk voor het produceren van smog, waarbij de verontreinigende stoffen worden opgevangen die worden geproduceerd door voertuigen, branden en industriële activiteiten. Bovendien worden de koolwaterstoffen en stikstofoxiden die in deze ingesloten verontreinigende stoffen aanwezig zijn, door zonlicht omgezet in schadelijke ozon, wat de luchtkwaliteit vermindert. De inversie van de stratosfeer houdt verontreinigende stoffen vast in de stabiele laag, iets wat meestal gebeurt wanneer broeikasgassen hoog in de atmosfeer worden geïnjecteerd door vulkaanuitbarstingen. Zonder de verticale menging door convectie blijven deze gassen gesuspendeerd in de inversielaag en hebben ze een langdurige impact op het mondiale klimaat.