Тепловая инверсия

Слои температурной инверсии, также называемые термическими инверсиями или просто инверсионными слоями, – это области, где нормальное снижение температуры воздуха с увеличением высоты меняется на противоположное, и воздух над землей теплее, чем воздух под ней. . Слои инверсии могут возникать где угодно, от уровня земли до тысячи футов в атмосферу.

Слои инверсии важны для метеорологии, потому что они блокируют атмосферный поток, который вызывает воздух над областью, в которой происходит инверсия, становится стабильным. Это может затем привести к различным типам погодных условий.

Однако, что более важно, районы с сильным загрязнением склонны к нездоровому воздуху и увеличению смога, когда инверсия присутствует, потому что они улавливают загрязняющие вещества на уровне земли, а не распространяют их.

Причины

Обычно температура воздуха снижается на скорость 3,5 ° F на каждые 1000 футов (или примерно 6,4 ° C на каждый километр), когда вы поднимаетесь в атмосферу. Когда присутствует этот нормальный цикл, это считается нестабильной воздушной массой, и воздух постоянно течет между теплой и прохладной областями. Воздух лучше смешивается и распространяется вокруг загрязняющих веществ.

Во время эпизода инверсии температура увеличивается с увеличением высоты. Затем теплый инверсионный слой действует как крышка и останавливает атмосферное перемешивание. Вот почему инверсионные слои называются стабильными воздушными массами.

Температурные инверсии являются результатом других погодных условий в местности. Чаще всего они возникают, когда теплая, менее плотная воздушная масса движется над плотной, холодной воздушной массой.

Это может произойти, например, когда воздух рядом в ясную ночь земля быстро теряет тепло. Земля быстро охлаждается, в то время как воздух над ней сохраняет тепло, которое земля удерживала в течение дня.

Температурные инверсии также происходят в некоторых прибрежных районах из-за апвеллинга холодная вода может снизить температуру приземного воздуха, а холодная воздушная масса остается ниже более теплой.

Топография также может играть роль в создании температурной инверсии, поскольку иногда заставляют холодный воздух течь с горных вершин вниз в долины. Затем этот холодный воздух проталкивается под более теплый воздух, поднимающийся из долины, создавая инверсию.

Кроме того, инверсии также могут образовываться в областях со значительным снежным покровом, потому что снег на уровне земли холодный, и его белый цвет отражает почти все поступающее тепло. Таким образом, воздух над снегом часто бывает теплее, потому что он удерживает отраженную энергию.

Последствия

Некоторые из наиболее значительных последствий температурных инверсий – это экстремальные погодные условия, которые они иногда могут создавать. Один из примеров – ледяной дождь.

Это явление развивается при инверсии температуры в холодной области, поскольку снег тает по мере прохождения через теплый инверсионный слой.. Затем осадки продолжают выпадать и проходят через слой холодного воздуха у земли.

Когда они проходят через эту последнюю холодную воздушную массу, они становятся “супер-” охлаждается “(охлаждается ниже точки замерзания, но не становится твердым). Переохлажденные капли затем становятся льдом, когда попадают на такие объекты, как автомобили и деревья, и в результате возникает ледяной дождь или ледяной шторм.

Интенсивные грозы и торнадо также связаны с инверсиями из-за того, что интенсивная энергия, которая выделяется после инверсии, блокирует нормальные модели конвекции области.

Смог

Хотя ледяной дождь, грозы и торнадо являются значительными погодными явлениями, одной из наиболее важных вещей, на которые влияет инверсионный слой, является смог. Это коричневато-серая дымка, которая покрывает многие из крупнейших городов мира и является результатом пыли, выхлопных газов автомобилей и промышленного производства.

Воздействие смога инверсионным слоем, потому что он, по сути, перекрывается, когда теплая воздушная масса движется по площади. Это происходит потому, что более теплый слой воздуха располагается над городом и препятствует нормальному смешиванию более холодного и плотного воздуха.

Вместо этого воздух становится неподвижным и со временем отсутствие перемешивания приводит к тому, что загрязняющие вещества захватываются инверсией, образуя значительное количество смога.

Во время сильных инверсий, которые длятся в течение длительного времени, смог может покрыть весь мегаполисов и вызывают проблемы с дыханием у жителей.

В декабре 1952 года такая инверсия произошла в Лондоне. Из-за холодной декабрьской погоды лондонцы стали сжигать больше угля, что увеличило загрязнение воздуха в городе. Поскольку инверсия присутствовала над городом, эти загрязнители попали в ловушку и увеличили загрязнение воздуха в Лондоне. Результатом стал Великий смог 1952 года, на который возложили ответственность за тысячи смертей.

Как и Лондон, в Мехико также возникли проблемы со смогом, которые усугубились наличие инверсионного слоя. Этот город печально известен своим плохим качеством воздуха, но эти условия ухудшаются, когда теплые субтропические системы высокого давления перемещаются по городу и задерживают воздух в долине Мексики.

Когда эти напорные системы улавливают воздух долины, загрязняющие вещества также улавливаются, и образуется сильный смог. С 2000 года правительство Мексики разработало план, направленный на сокращение выбросов озона и твердых частиц в воздух над городом.

Великий смог в Лондоне и аналогичные проблемы Мексики чрезвычайно серьезны. примеры воздействия смога из-за наличия инверсионного слоя. Однако это проблема во всем мире, и такие города, как Лос-Анджелес, Мумбаи, Сантьяго и Тегеран, часто испытывают сильный смог, когда над ними образуется инверсионный слой.

Из-за этого многие из этих и других городов работают над уменьшением загрязнения воздуха.. Чтобы максимально использовать эти изменения и уменьшить смог при наличии температурной инверсии, важно сначала понять все аспекты этого явления, что делает его важным компонентом изучения метеорологии, важным подразделом в географии.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий