Lämpötilan inversiokerrokset, joita kutsutaan myös termisiksi inversioiksi tai vain inversiokerrokseksi, ovat alueita, joissa normaali ilman lämpötilan lasku korkeuden kasvaessa kääntyy päin ja ilma maanpinnan yläpuolella on ilmaa lämpimämpi sen alla. Inversiokerroksia voi esiintyä missä tahansa lähellä maanpintaa tuhansien jalkojen päähän ilmapiiri.
Inversiokerrokset ovat merkittäviä meteorologialle, koska ne estävät ilmakehän virtauksen, mikä saa aikaan inversiota kokevan alueen ilman stabiiliksi. Tämä voi sitten johtaa erityyppisiin sääkuvioihin.
Vielä tärkeämpää on kuitenkin se, että alueet, joilla on runsaasti pilaantumista, ovat epäterveellisiä ilman ja lisääntyneen savun vuoksi kun inversio on läsnä, koska ne vangitsevat epäpuhtaudet maanpinnan tasolla niiden kiertämisen sijaan pois.
syyt
Tavallisesti ilman lämpötila laskee nopeudella 3.5 ° F jokaista 1000 jalkaa kohti (tai noin 6.4 ° C jokaisesta kilometristä), jonka kiipeät ilmakehään. Kun tämä normaali jakso on läsnä, sitä pidetään epävakaana ilmamassana ja ilma virtaa jatkuvasti lämpimien ja viileiden alueiden välillä. Ilma pystyy paremmin sekoittumaan ja levittämään epäpuhtauksia.
Inversiojakson aikana lämpötilat nousevat korkeuden kasvaessa. Lämmin käänteiskerros toimii sitten korkkina ja lopettaa ilmakehän sekoittumisen. Siksi inversiokerroksia kutsutaan vakaiksi ilmamassoiksi.
Lämpötilan muutokset johtuvat alueen muista sääoloista. Niitä esiintyy useimmiten, kun lämmin, vähemmän tiheä ilmamassa siirtyy tiheän kylmän ilmamassan yli.
Näin voi tapahtua esimerkiksi silloin, kun maan lähellä oleva ilma menettää nopeasti lämpöä selkeänä yönä. Maa jäähtyy nopeasti, kun sen yläpuolella oleva ilma pitää lämpöä, jota maa piti päivän aikana.
Lämpötilan muutoksia esiintyy myös joillain rannikkoalueilla, koska kylmän veden kohoaminen voi alentaa pinnan ilman lämpötilaa ja kylmän ilman massa pysyy lämpimämpänä.
Topografialla voi olla myös merkitys lämpötilan inversion luomisessa, koska se voi joskus aiheuttaa kylmän ilman virtauksen vuorenhuipusta alas laaksoihin. Tämä kylmä ilma työntyy sitten laaksosta nousevan lämpimämmän ilman alle, jolloin syntyy inversio.
Lisäksi käännöksiä voi muodostua myös alueilla, joilla on merkittävää lunta, koska lumi maanpinnalla on kylmää ja sen valkoinen väri heijastaa melkein kaiken tulevan lämmön. Siten lumen yläpuolella oleva ilma on usein lämpimämpää, koska se pitää heijastuneen energian.
Seuraukset
Jotkut lämpötilan kääntymisen merkittävimmistä seurauksista ovat äärimmäiset sääolosuhteet, jotka ne voivat joskus luoda. Yksi esimerkki on jäätyvä sade.
Tämä ilmiö kehittyy lämpötilan kääntyessä kylmällä alueella, koska lumi sulaa liikkuessaan lämpimän käänteiskerroksen läpi. Sitten sademäärä jatkaa laskua ja kulkee kylmän ilmakerroksen läpi maan lähellä.
Kun se liikkuu tämän viimeisen kylmän ilmamassan läpi, siitä tulee "erittäin jäähdytetty" (jäähdytetään jäätymisen alapuolella ilman muuttuen kiinteäksi.) Jäähdytetyt tipat muuttuvat sitten jääksi, kun ne laskeutuvat esineille, kuten autoille ja puille ja tulos on jäätävä sade tai jään myrsky.
voimakas ukkosta ja tornadot liittyvät myös käänteisiin, koska voimakas energia, joka vapautuu käännöksen jälkeen, estää alueen normaalit konvektiomallit.
Savusumu
Vaikka jäätyvä sade, ukkosmyrsky ja tornadot ovat merkittäviä säätapahtumia, yksi tärkeimmistä käänteiskerroksen vaikutuksista on savu. Tämä on ruskehtavanharmaa utu, joka kattaa monet maailman suurimmista kaupungeista ja on seurausta pölystä, autopakokaasusta ja teollisuustuotannosta.
Kääntökerros vaikuttaa päästöön, koska se on pohjimmiltaan katettu, kun lämmin ilmamassa siirtyy alueen yli. Näin tapahtuu, koska lämpimämpi ilmakerros sijaitsee kaupungin yläpuolella ja estää viileämmän, tiheämmän ilman normaalin sekoittumisen.
Ilma tulee sen sijaan paikallaan, ja ajan myötä sekoittumisen puute aiheuttaa epäpuhtauksien juuttumisen inversion alla kehittäen huomattavia määriä savua.
Pitkien ajanjaksojen vakavien käännösten aikana savusumu voi kattaa koko pääkaupunkiseudun ja aiheuttaa hengitysvaikeuksia asukkaille.
Joulukuussa 1952 tällainen käännös tapahtui Lontoossa. Kylmän joulukuun sään vuoksi lontoolaiset alkoivat polttaa enemmän hiiltä, mikä lisäsi kaupungin ilman pilaantumista. Koska inversio oli läsnä yli kaupungin, nämä epäpuhtaudet jäivät loukkuun ja kasvattivat Lontoon pitoisuutta ilmansaaste. Tuloksena oli Suuri vuoden 1952 kosteus jota syytettiin tuhansista kuolemista.
Lontoon tavoin myös Mexico City on kokenut savu-ongelmia, joita on pahentanut inversiokerroksen läsnäolo. Tämä kaupunki on pahamaine sen huonosta ilmanlaadusta, mutta nämä olosuhteet pahenevat, kun lämmin subtrooppinen korkeapainejärjestelmä siirtyy kaupungin yli ja vangitsee ilman Meksikon laaksoon.
Kun nämä painejärjestelmät vangitsevat laakson ilman, myös epäpuhtaudet jäävät loukkuun ja voimakas savu kehittyy. Vuodesta 2000 lähtien Meksikon hallitus on kehittänyt suunnitelman, jonka tavoitteena on vähentää otsonin ja hiukkasten määrää, jotka vapautuvat ilmaan kaupungin yli.
Lontoon suuri kosteus ja Meksikon samanlaiset ongelmat ovat äärimmäisiä esimerkkejä savusumuista, joihin vaikuttaa inversiokerros. Tämä on kuitenkin ongelma ympäri maailmaa, ja kaupungeissa, kuten Los Angeles, Mumbai, Santiago ja Teheran, kokee usein voimakasta savua, kun niiden päälle muodostuu käänteiskerros.
Tämän vuoksi monet näistä kaupungeista ja muut pyrkivät vähentämään ilmansaasteitaan. Jotta voit hyödyntää näitä muutoksia ja vähentää savua lämpötilan kääntymisen yhteydessä, on tärkeää ensin ymmärtää kaikki tämän ilmiön näkökohdat, joten siitä on tärkeä osa meteorologian tutkimusta, merkittävä osakenttä alueella maantiede.