Temperaturne inverzije imajo velik vpliv na onesnaženost zraka. Ne glede na to, ali gre za odejo smoga nad mestom ali taljenje ledenih oblog zaradi izčrpavanja ozonskega plašča, so inverzije atmosferskih temperatur zapletene. Vplivajo na obseg in intenzivnost učinkov onesnaževanja zraka začasno, lokalizirano ter dolgoročno in globalno.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Stalne temperaturne inverzije vplivajo na dolgoročno globalno onesnaženje zraka. Inverzije površja vplivajo na kratkotrajno lokalno onesnaženje. Te inverzije ujamejo onesnaževala, kar omogoča povečanje koncentracije.
Osnove temperaturne inverzije
V večini primerov se temperatura ozračja z višino zmanjšuje, kar pomeni, da postaja hladnejše, ko greš višje. Vendar pride do temperaturne inverzije, ko se ozračje z naraščanjem nadmorske višine dejansko segreje. To se običajno zgodi znotraj določene plasti ozračja. Ko se pojavijo temperaturne inverzije, imajo velik vpliv na onesnaženost zraka in kakovost zraka. Obstajata dve vrsti inverzije - trajna in površinska - in vsaka ustreza različnemu vplivu.
Stalne inverzije
Stalne temperaturne inverzije se pojavljajo visoko nad površino planeta. Kar zadeva onesnaženost zraka, je najpomembnejša stratosfera. Ta atmosferska plast se razteza od povprečno sedmih milj do 31 milj nad zemeljsko površino. Stratosfera leži na vrhu troposfere, ki je najnižja plast ozračja in je dom večine vseh vremenskih razmer. Temperaturna inverzija stratosfere vpliva na globalno, dolgoročno onesnaženje zraka.
Površinske inverzije
Inverzije površinske temperature se pojavijo neposredno nad zemeljsko površino, v spodnji troposferi. Pogosto jih sproži hitro površinsko hlajenje, ki ga povzroči sproščanje sevalne energije čez noč. Te inverzije so pogoste tudi v zimskih mesecih, ko so noči dolge in sonce, nizko na obzorju, bolj ogreva ozračje kot površje planeta. Inverzije površja vplivajo na lokalno, kratkoročno onesnaženje zraka.
Atmosferski učinki
Temperaturne inverzije vplivajo na onesnaženost zraka, ker spreminjajo dinamiko gibanja zraka. V ozračje se dviga topel zrak, ker je manj gost in zato bolj živahen kot hladnejši zrak nad njim. Ta tendenca naraščanja je tisto, kar ustvarja vertikalni razvoj v nevihtah. Vendar temperaturna inverzija preprečuje to navpično gibanje, znano tudi kot konvekcija. Drugače rečeno, inverzije delujejo kot atmosferski pokrov ali odeja. Ta učinek dušenja ujame onesnaževala zraka in omogoča, da se njihove koncentracije povečajo.
Učinki onesnaževanja zraka
Površinske inverzije so odgovorne za nastanek smoga, zajemanje onesnaževal, ki jih proizvajajo vozila, požari in industrijske dejavnosti. Poleg tega se ogljikovodiki in dušikovi oksidi, ki so prisotni v teh ujetih onesnaževalih, s sončno svetlobo pretvorijo v škodljiv ozon, kar zmanjša kakovost zraka. Inverzija stratosfere ujame onesnaževala v stabilno plast, kar se običajno zgodi, ko toplogredni plini visoko v ozračje vbrizgajo vulkanski izbruhi. Brez vertikalnega mešanja, ki ga zagotavlja konvekcija, ti plini ostanejo suspendirani v inverzijski plasti in imajo dolgoročen vpliv na globalno podnebje.