Sıcaklık inversiyonlarının hava kirliliği üzerinde büyük etkisi vardır. İster bir şehrin üzerindeki bir sis örtüsü ister ozon tabakasının incelmesi nedeniyle buz paketlerinin erimesi olsun, atmosferik sıcaklık inversiyonları karmaşık bir şekilde söz konusudur. Hava kirliliğinin etkilerinin kapsamını ve yoğunluğunu geçici, yerel bazda olduğu kadar uzun vadeli ve küresel olarak da etkilerler.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Kalıcı sıcaklık inversiyonları, uzun vadeli küresel hava kirliliğini etkiler. Yüzey inversiyonları kısa vadeli, yerel kirliliği etkiler. Bu inversiyonlar kirleticileri hapsederek konsantrasyonun artmasına izin verir.
Sıcaklık Tersine Çevirme Temelleri
Çoğu durumda, atmosferin sıcaklığı yükseklikle azalır, yani yükseldikçe daha da soğur. Bununla birlikte, irtifa arttıkça atmosfer gerçekten ısındığında bir sıcaklık inversiyonu meydana gelir. Bu tipik olarak atmosferin tanımlanmış bir katmanında gerçekleşir. Sıcaklık inversiyonları meydana geldiklerinde hava kirliliği ve hava kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Kalıcı ve yüzeysel olmak üzere iki tür ters çevirme vardır ve her biri farklı bir etkiye karşılık gelir.
Kalıcı İnversiyonlar
Gezegenin yüzeyinin yukarısında, sürekli sıcaklık değişimleri meydana gelir. Hava kirliliği açısından bunlardan en önemlisi stratosferdir. Bu atmosferik katman, dünya yüzeyinin ortalama yedi mil ile 31 mil arasında uzanır. Stratosfer, atmosferin en alt katmanı olan ve tüm hava koşullarının çoğuna ev sahipliği yapan troposferin tepesinde yer alır. Stratosferin sıcaklık değişimi, küresel, uzun vadeli hava kirliliğini etkiler.
Yüzey Ters Çevirmeleri
Yüzey sıcaklığı inversiyonları, alt troposferde, doğrudan dünya yüzeyinin üzerinde meydana gelir. Gece boyunca radyan enerjinin serbest bırakılmasının neden olduğu hızlı yüzey soğutmasıyla sıklıkla tetiklenirler. Bu tersine dönmeler, gecelerin uzun olduğu ve ufukta alçakta kalan güneşin atmosferi gezegenin yüzeyinden daha fazla ısıttığı kış aylarında da sık görülür. Yüzey inversiyonları yerel, kısa vadeli hava kirliliğini etkiler.
Atmosferik Etkiler
Sıcaklık inversiyonları, hava hareketinin dinamiklerini değiştirdiği için hava kirliliğini etkiler. Sıcak hava atmosferde yükselir çünkü daha az yoğundur ve bu nedenle üzerindeki soğuk havadan daha fazla yüzer. Bu yükselme eğilimi, fırtınalarda bulunan dikey gelişimi yaratan şeydir. Bununla birlikte, bir sıcaklık inversiyonu, konveksiyon olarak da bilinen bu dikey hareketi engeller. Başka bir deyişle, tersine çevirmeler atmosferik bir kapak veya battaniye gibi işlev görür. Bu boğucu etki, hava kirleticilerini hapseder ve konsantrasyonlarının artmasına izin verir.
Hava Kirliliği Etkileri
Yüzey inversiyonları, duman üretmekten, araçlar, yangınlar ve endüstriyel faaliyetler tarafından üretilen kirleticileri hapsetmekten sorumludur. Ayrıca, bu hapsolmuş kirleticilerde bulunan hidrokarbonlar ve azot oksitler, güneş ışığı ile hava kalitesini düşüren zararlı ozona dönüştürülür. Stratosferin ters çevrilmesi, kirleticileri kararlı katman içinde hapseder; bu, tipik olarak, sera gazları volkanik patlamalarla atmosfere yüksek oranda enjekte edildiğinde meydana gelen bir şeydir. Konveksiyon tarafından sağlanan dikey karışım olmadan, bu gazlar inversiyon tabakası içinde asılı kalır ve küresel iklim üzerinde uzun vadeli bir etkiye neden olur.
