Inwersja temperatury

InwersjainwersjaInwersja temperatury to zjawisko, w którym temperatura powietrza rośnie wraz z wysokością. Z takim zjawiskiem można spotkać się przy powierzchni ziemi (inwersje przypowierzchniowe, niskie), a także w troposferze (inwersje górne).

R18IcetGNfskt

Ilustracja przedstawia krzywą na wykresie zależności wysokości od temperatury. Na osi Y są wartości od zera do 7 kilometrów, na osi X od minus 30 do 60 stopni Celsjusza. Na wysokości 2 kilometrów jest pozioma do osi X warstwa inwersyjna. Ma grubość 0,5 kilometra. Na dole wykresu między 20 a 30 stopni Celsjusza są strzałki skierowane w górę do szarych gęstych chmur. Chmury sięgają do poziomu 2 kilometrów, czyli do warstwy inwersyjnej. Nieco dalej w przedziale temperatur od 50 do 60 stopni są trzy strzałki skierowane w górę, nad nimi jest biała, niewielka chmura. Chmura jest nieco poniżej warstwy inwersyjnej. Na wykresie jest krzywa. Rozpoczyna się w punkcie o wartości 18 stopni Celsjusza na wysokości zero metrów, następnie biegnie w lewo do wartości zera stopni na wysokości 2 kilometrów.Tu załamuje się i na końcu warstwy inwersyjnej jest w punkcie 0,5 stopnia Celsjusza na wysokości 2,5 kilometra. Po przejściu przez warstwę inwersyjną ponownie biegnie w lewo, na końcu osiągając wartość minus 27 stopni Celsjusza na wysokości 6,5 kilometra.

Przykładowe przyczyny inwersji:

• adwekcyjna – napływ ciepłego powietrza nad wychłodzone podłoże,

• frontalna – wślizgiwanie się ciepłego powietrza na chłodne w strefie frontu atmosferycznego,

• z osiadania – suchoadiabatyczne ogrzewanie się powietrza zstępującego z wyższych warstw troposfery.

Do inwersji temperatury powietrza może dochodzić w różnych sposób, dlatego wyróżnia się:

1. Inwersje dynamiczne:

• inwersje frontowe – podczas ciepłego frontu atmosferycznego,

• inwersje adwekcyjne – w przypadku napływu cieplejszego powietrza na chłodne podłoże,

• inwersje osiadania – w ośrodku wysokiego ciśnienia dochodzi do opadania powietrza,

• inwersje mieszane – kiedy doszło do turbulencji powietrza.

2. Inwersje statyczne: inwersje będące zjawiskiem radiacyjnego ochładzania powierzchni ziemi, wtedy podłoże bardzo szybko się wychładza, a wyżej zalega cieplejsze powietrze.

Indeks górny Źródło: podział według A. Palarz, Zmienność inwersji temperatury powietrza nad Krakowem w świetle warunków cyrkulacyjnych, „Prace Geograficzne” 2014, z. 138, s. 29–43. Indeks górny koniec^{Źródło: podział według A. Palarz, Zmienność inwersji temperatury powietrza nad Krakowem w świetle warunków cyrkulacyjnych, „Prace Geograficzne” 2014, z. 138, s. 29–43.}

R1SPvIvi9Uyrc

Ilustracja przedstawia inwersję frontową. Powietrze ciepłe (Pc) w postaci pionowej, rozbudowanej szarej chmury, od wysokości 1000 metrów do 9000 metrów, styka się po lewej stronie z powietrzem chłodnym (Pz). Na niebieskim tle na wysokości od 2000 do 4000 metrów są dwie białe chmury. Z jednej z nich pada deszcz. Z szarej chmury również pada deszcz. Na tle szarej chmury są czerwone strzałki skierowane w górę, na niebieskim tle są strzałki skierowane w dół. Na styku chłodnego powietrza z ciepłym w górnej partii jest czerwona strzałka skierowana w dół.

RCsu3o1h6IPmY

Zdjęcie przedstawia warstwę białych chmur wiszących nisko nad miastem. Po prawej stronie spod warstwy chmur wyłaniają się budynki miasta oraz ocean.

RMaA0qCd3mCWJ

Schemat przedstawia powstanie inwersji osiadania. Przez środek ilustracji przebiega niebieski pasek z napisem: inwersja. Nad paskiem są strzałki rozchodzące się w kierunku paska. Nad nimi jest napis: powietrze, opadając, ogrzewa się. W górnej części paska jest 15 stopni Celsjusza. Pod paskiem z napisem: inwersja, są strzałki parami: niebieska jest skierowana w dół, czerwona w górę. W dolnej części paska inwersji jest 5 stopni Celsjusza. Pod strzałkami jest napis: turbulencje. Przez ilustracje biegnie pionowa linia, załamująca się w pasie inwersji.

R1FY9eP1iYhW6

Zdjęcie przedstawia zbocze góry, na którym stoją słupy kolei krzesełkowej. Zbocze góry porastają drzewa. Rozległy teren poniżej wzniesienia wraz z częścią zbocza "przykryty" jest gęstą warstwą białych chmur. Na fotografii świeci słońce.

Zjawisko inwersji temperatury jest niekorzystne dla człowieka, ponieważ towarzyszą mu przymrozki wierzchniej warstwy gruntów, mgły oraz wysokie stężenie zanieczyszczeń powietrza.

Inwersja temperatury ma bardzo duże znaczenie przy tworzeniu się smogusmogsmogu. Podczas mroźnych i bezchmurnych nocy przy powierzchni ziemi utrzymuje się niska temperatura, a w tym samym czasie – na wysokości kliku lub kilkuset metrów – temperatura jest znacznie wyższa.

Podczas inwersji temperatury dochodzi do zalegania cieplejszego powietrza nad chłodnym podłożem, co uniemożliwia ruch mas w niższych warstwach, a to prowadzić może do „uwięzienia” zanieczyszczeń.

RyErFCX9pUnJB

Ilustracja przedstawia miasto z budynkami i kominami fabryk, z których unosi się szary dym. Na pierwszym planie jest droga z samochodami. Przy rurach wydechowych aut są obłoki, które symbolizują spaliny. Po prawej stronie ilustracji jest temperatura - na dole minus 5 stopni Celsjusza, na wysokości kominów minus 4 stopnie Celsjusza, następnie minus 3 stopnie Celsjusza, aż stopniowo do minus jednego stopnia. Po lewej stronie ilustracji na wysokości dymu z kominów jest 50 stopni Celsjusza, nieco wyżej 30 stopni, następnie 15 stopni i 5 stopni. Dym z kominów po lewej i prawej stronie zdjęcia łączy się ze sobą na górze ilustracji. Na połączeniu zaznaczono minus jeden stopień Celsjusza (jest na wysokości minus jednego stopnia Celsjusza z prawej strony ilustracji). Dym z kominów jest na niebieskim tle.

W sytuacji tej brak zjawiska konwekcji powietrza powoduje osiadanie szkodliwych substancji znajdujących się w powietrzu. Warstwa zanieczyszczeń może osiągać nawet 300 metrów wysokości.

RpqQ3UcKV2d7N

Zdjęcie przedstawia duże miasto leżące u podnóża pasma górskiego. Powietrze w mieście i nad miastem ma szarobrązowy kolor. Przypomina gęstą mgłę. Nad smogiem jest bezchmurne niebo.

Słownik