Učinki temperaturne inverzije

Učinki temperaturnih inverzij v ozračju so od blagih do skrajnih. Inverzijske razmere lahko povzročijo zanimive vremenske vzorce, kot sta megla ali ledeni dež, ali lahko povzročijo smrtonosne koncentracije smoga.

Največja temperaturna inverzijska plast atmosfere stabilizira zemeljsko troposfero.

Običajno se temperatura zraka z naraščanjem nadmorske višine zmanjša. Sončna energija ogreva površino Zemlje in ta toplota prehaja v ozračje v stiku z Zemljo. Toplotna energija se v zračnem stolpcu premika navzgor, vendar se širi, ko se nadmorska višina povečuje in ozračje redči.

Meteorologi, ki so znanstveniki, ki preučujejo vreme, inverzijo opredeljujejo kot "plast ozračja v Ljubljani katera temperatura zraka narašča z višino. "To velja, če je na površini ali povišana nad površino.

Definicija inverzije tudi pojasnjuje, da ko se osnova inverzijske plasti nahaja na površini, se inverzija imenuje površinska temperaturna inverzija. Ko je osnova inverzijske plasti nad površino, se inverzijska plast imenuje inverzija povišane temperature.

Ob jasnih mirnih jutrih sončna energija postopoma segreva površje. Ogrevana površina ogreva zrak v neposrednem stiku. Toplejši, manj gost zrak se dviga in gostejši hladen zrak se pogrezne na svoje mesto. Hladnejši zrak se segreva in dviguje, hladnejši zrak pa se spušča na tla in se nato segreva. Ko Sonce vzhaja, se razvije ciklični vzorec vzpona in padca, imenovan konvekcijske celice.

Ko se temperatura tal še naprej povečuje, se konvekcijske celice dvignejo višje in lahko do zgodnjih popoldanskih ur dosežejo 5000 ali več čevljev. Do poznega jutra lahko gibanje zraka v konvekcijskih celicah povzroči kumulus oblaki da nastanejo in rahlo pihajo vetrovi spremenljive hitrosti in smeri.

Kasneje čez dan, ko se sončna energija zmanjšuje in površina ohladi, postanejo konvekcijske celice manjše. Kapljice vode, ki tvorijo oblake, izhlapijo in vetrovi postopoma upadajo.

Ves dan je temperatura zraka najvišja na površju in pada z višino. Vendar pa se po sončnem zahodu lahko razvije površinska temperaturna inverzija, še posebej, če je zrak miren, nebo jasno in noč dolga.

Ko Sonce zaide, se površina ohladi. Tudi zrak v stiku s površino se ohladi. Zrak ne prenaša zlahka toplote in toplejši zrak zgoraj ne ogreje hladnejšega zraka spodaj. Brez vetra za mešanje zraka hladnejši zrak ostane na površini.

Brez oblakov površinska toplota hitreje uhaja. Dlje ko je noč, površina postaja hladnejša. Če temperatura površine pade pod rosišče (temperatura, na katero je treba zrak ohladiti, da doseže nasičenost), lahko nastane talna megla.

Ko se površinski zrak ohladi in zrak zgoraj ostane toplejši, nastane površinska temperaturna inverzija. Večja kot je temperaturna razlika, močnejša je inverzija. Pozimi nastanejo močnejše površinske inverzije, ker so noči daljše. Če vremenske razmere ostanejo enake, se površinska temperaturna inverzija pokvari, ko pride sonce in površino spet ogreje.

Če se vseli visokotlačni sistem, lahko inverzija ostane na mestu več dni (in noči). Ko plast hladnejšega zraka postane debelejša, inverzija postane povišana inverzijska plast. Zrak, ujet pod inverzijo, vključuje vlago, dim in onesnaževala, ki se sproščajo v zračno maso. Kakovost zraka pod inverzijsko plastjo se poslabša, ko se onesnaževala kopičijo.

Ko se dim in kemikalije mešajo z vodno paro, nastane smog. Meglica zaradi smoga zmanjšuje sončno energijo in tla ne pridobijo toliko energije. Površina in zračna masa med površino in inverzijsko plastjo ostaneta hladni in lahko postaneta še hladnejša.

Začaran krog se lahko razvije, ko ljudje porabijo več toplote, bodisi iz kaminov ali elektrarn na fosilna goriva, sproščanje več dima in kemikalij v ujeto mrzlo zračno maso in povečanje smoge, ki zmanjšuje sončno svetlobo energija. Močni dogodki smoga leta 1948 v Donori v Pensilvaniji (ZDA) in leta 1952 v Londonu v Angliji so bili posledica inverzijskih slojev povišane temperature.

Ko je inverzijska plast povišane temperature nad lediščem in je temperatura hladnega zraka pod ali pod lediščem, nastopi leden dež.

Dež pada kot tekočina skozi razmeroma toplejšo zračno maso inverzijske plasti. Ko tekoči dež vstopi v hladnejšo zračno maso pod inverzijsko plastjo, dežne kaplje zamrznejo in tvorijo ledeni dež.

Topografija igra pomembno vlogo pri razvoju in zadrževanju inverzijskih plasti na mestu. Hladen zrak iz ponorov in tolmunov v dolinah in nižjih predelih, kot so obale.

Hladen zrak ohladi površino in jo loči od toplejšega. Okoliški grebeni in griči varujejo doline pred vetrovi, ki bi lahko mešali zračne mase in motili vzvratni vzorec.

Vremenski vzorci se pojavljajo v spodnji plasti ozračja, troposferi. Nad troposfero leži stratosfera. Sončna energija v stratosferi reagira z ozračjem in tvori globalni ozonski plašč.

Ta ozonski plašč absorbira nekaj sončne energije, kar ima za posledico globalno povišano inverzijsko plast nad troposfero. Ta inverzijska plast pomaga zadržati površinsko toploto Zemlje v troposferi.