Atmosferdeki sıcaklık inversiyonlarının etkileri hafif ila aşırı arasında değişir. Tersine çevirme koşulları, sis veya donan yağmur gibi ilginç hava modellerine neden olabilir veya ölümcül duman konsantrasyonlarına neden olabilir.
Atmosferin en büyük sıcaklık inversiyon katmanı, Dünya'nın troposferini stabilize eder.
Sıcaklık İnversiyonu Nedir?
Normalde, irtifa arttıkça atmosferik sıcaklık düşer. Güneşten gelen enerji Dünya'nın yüzeyini ısıtır ve bu ısı Dünya ile temas halinde atmosfere aktarılır. Isı enerjisi hava sütununda yukarı doğru hareket eder ancak irtifa arttıkça ve atmosfer inceldikçe yayılır.
Hava durumunu inceleyen bilim adamları olan meteorologlar, inversiyonu "atmosferin bir katmanı" olarak tanımlarlar. hangi hava sıcaklığı yükseklikle artar." Bu, ister yüzeyde ister yüksekte olsun, doğrudur. yüzey.
İnversiyon tanımı, aynı zamanda, inversiyon tabakasının tabanı yüzeyde bulunduğunda, inversiyonun yüzey bazlı sıcaklık inversiyonu olarak adlandırıldığını açıklar. İnversiyon tabakasının tabanı yüzeyin üzerinde olduğunda, inversiyon tabakasına yükseltilmiş sıcaklık inversiyonu denir.
Konveksiyon Hücre Dolaşımı
Açık ve sakin sabahlarda, Güneş'in enerjisi yavaş yavaş yüzeyi ısıtır. Isınan yüzey havayı doğrudan temas halinde ısıtır. Daha sıcak, daha az yoğun hava yükselir ve daha yoğun soğuk hava yerine çöker. Daha soğuk hava ısınır ve yükselir, daha soğuk hava sırayla ısıtılmak üzere yere iner. Güneş yükseldikçe, konveksiyon hücreleri adı verilen döngüsel yükselen ve düşen hava modeli gelişir.
Zemin sıcaklığı artmaya devam ettikçe, konveksiyon hücreleri yükselir ve öğleden sonra erken saatlerde 5.000 fit veya daha fazlasına ulaşabilir. Sabahın geç saatlerinde konveksiyon hücrelerindeki hava hareketi kümülüse neden olabilir. bulutlar değişken hız ve yönde esen sert rüzgarlar oluşturmak ve hafiflemek.
Günün ilerleyen saatlerinde Güneş'in enerjisi azaldıkça ve yüzey soğudukça konveksiyon hücreleri küçülür. Bulutları oluşturan su damlacıkları buharlaşır ve esintiler giderek azalır.
Gün boyunca, hava sıcaklığı yüzeyde en yüksek seviyededir ve irtifa ile azalır. Ancak özellikle hava sakin, gökyüzü açık ve gece uzunsa Güneş battıktan sonra yüzey tabanlı bir sıcaklık inversiyonu gelişebilir.
Gece Ters Çevirme Katmanları
Güneş batarken yüzey soğur. Yüzeyle temas eden hava da soğur. Hava, ısıyı kolayca iletmez ve yukarıdaki daha sıcak hava, aşağıdaki daha soğuk havayı ısıtmaz. Havayı karıştıracak rüzgar olmadığında, daha soğuk hava yüzeyde kalır.
Bulutlar olmadan yüzey sıcaklığı daha hızlı kaçar. Gece ne kadar uzun olursa, yüzey o kadar soğuk olur. Yüzey sıcaklığı çiy noktasının (doygunluğa ulaşmak için havanın soğutulması gereken sıcaklık) altına düşerse, yer sisi oluşabilir.
Yüzey havası soğudukça ve yukarıdaki hava daha sıcak kaldığında, yüzey tabanlı sıcaklık inversiyonu oluşur. Sıcaklık farkı ne kadar büyük olursa, ters çevirme o kadar güçlü olur. Geceler daha uzun olduğu için kışın daha güçlü yüzey terslikleri oluşur. Hava koşulları aynı kalırsa, Güneş doğduğunda yüzey tabanlı sıcaklık inversiyonu bozulur ve yüzeyi tekrar ısıtır.
Yüksek Basınçlı Sistemler ve Ters Hava Durumu
Bununla birlikte, yüksek basınçlı bir sistem devreye girerse, ters çevirme birkaç gün (ve gece) yerinde kalabilir. Daha soğuk hava tabakası kalınlaştıkça, inversiyon yükseltilmiş bir inversiyon tabakası haline gelir. İnversiyon altında tutulan hava, hava kütlesine salınan nem, duman ve kirleticileri içerir. Kirleticiler biriktikçe, bir ters tabakanın altındaki hava kalitesi bozulur.
Duman ve kimyasallar su buharı ile karıştıkça duman oluşur. Dumandan kaynaklanan pus, Güneş'in enerjisini azaltır ve zemin o kadar fazla enerji kazanmaz. Yüzey ve yüzey ile inversiyon tabakası arasındaki hava kütlesi soğuk kalır ve daha da soğuyabilir.
İster şöminelerden ister fosil yakıt yakan enerji santrallerinden olsun, insanlar daha fazla ısı kullandıkça bir kısır döngü gelişebilir. kapana kısılmış soğuk hava kütlesine daha fazla duman ve kimyasal salarak ve Güneş'in enerji. 1948'de Donora, Pennsylvania, (ABD) ve 1952'de Londra, İngiltere'de şiddetli duman olayları, yüksek sıcaklık inversiyon katmanlarından kaynaklandı.
İnversiyon Katmanları ve Donan Yağmur
Yükseltilmiş sıcaklık inversiyon tabakası donma sıcaklığının üzerinde olduğunda ve alttaki soğuk hava sıcaklığı donma sıcaklığında veya altında olduğunda, donan yağmur meydana gelir.
Yağmur, inversiyon tabakasının nispeten daha sıcak hava kütlesi boyunca bir sıvı olarak düşer. Sıvı yağmur, inversiyon tabakasının altındaki daha soğuk hava kütlesine girdiğinde, yağmur damlaları donarak donan yağmuru oluşturur.
Topografya ve İnversiyon Katmanları
topografya inversiyon katmanlarının geliştirilmesinde ve yerinde tutulmasında önemli bir rol oynar. Yüksek irtifalardan gelen soğuk hava, vadilerde ve kıyı şeridi gibi alçak alanlarda batar ve havuzlar oluşturur.
Soğuk hava yüzeyi soğutur ve yüzeyi sıcak havadan ayırır. Çevredeki sırtlar ve tepeler, vadileri, hava kütlelerini karıştırabilecek ve tersine çevirme modelini bozabilecek rüzgarlardan korur.
Dünyanın En Büyük Sıcaklık İnversiyonu
Hava durumu kalıpları atmosferin alt tabakası olan troposferde meydana gelir. Troposferin üstünde stratosfer bulunur. Stratosferde, Güneş'in enerjisi atmosferle reaksiyona girerek küresel bir ozon tabakası oluşturur.
Bu ozon tabakası, Güneş enerjisinin bir kısmını emer ve bu da troposferin üzerinde küresel olarak yükseltilmiş bir inversiyon tabakasına neden olur. Bu ters çevirme katmanı, Dünya'nın yüzey sıcaklığını troposferde tutmaya yardımcı olur.