Het weer in een bepaald gebied heeft een sterke invloed op het menselijk leven, dus informatie over de toestand van de atmosfeer van de aarde is altijd nuttig vanuit economisch oogpunt en in termen van gezondheidsveiligheid. Temperatuurinversie is een van de typen van de toestand van de onderste lagen van de atmosfeer. Wat het is en waar het zich manifesteert, wordt besproken in het artikel.
Wat is temperatuurinversie?
Dit concept betekent een toename van de luchttemperatuur naarmate de hoogte vanaf het aardoppervlak toeneemt. Deze ogenschijnlijk onschuldige definitie brengt behoorlijk ernstige gevolgen met zich mee. Feit is dat lucht als een ideaal gas kan worden beschouwd, waarvoor de druk bij een vast volume omgekeerd evenredig is met de temperatuur. Aangezien de temperatuur stijgt met de hoogte tijdens een temperatuurinversie, neemt de luchtdruk af en neemt de dichtheid af.
Van een natuurkundecursus op schoolhet is bekend dat convectieprocessen die verticale vermenging van het volume van een vloeibare substantie in een zwaartekrachtveld veroorzaken, optreden als de onderste lagen minder dicht zijn dan de bovenste (hete lucht stijgt altijd op). Zo voorkomt de temperatuurinversie convectie in de lagere atmosfeer.
Normale atmosferische omstandigheden
Als resultaat van talrijke waarnemingen en metingen is gebleken dat in de gematigde klimaatzone van onze planeet de luchttemperatuur met 6,5 ° C da alt voor elke kilometer hoogte, dat wil zeggen met 1 ° C met een hoogtestijging met 155 meter. Dit feit is te wijten aan het feit dat de verwarming van de atmosfeer niet optreedt als gevolg van de passage van zonlicht er doorheen (voor het zichtbare spectrum van elektromagnetische straling is lucht transparant), maar als gevolg van de absorptie van opnieuw uitgestraalde straling energie in het infrarode bereik van het aardoppervlak en water. Dus hoe dichter de luchtlagen bij de grond zijn, hoe meer ze opwarmen op een zonnige dag.
In de tropische klimaatzone koelt de lucht bij toenemende hoogte langzamer af dan de aangegeven cijfers (ongeveer 1 °C per 180 m). Dit komt door de aanwezigheid van passaatwinden op deze breedtegraden, die warmte van de equatoriale gebieden naar de tropen transporteren. Tegelijkertijd komt er warmte van de bovenste lagen (1-1,5 km) naar de onderste, wat een snelle daling van de luchttemperatuur met toenemende hoogte voorkomt. Bovendien is de dikte van de atmosfeer in de tropische zone groter dan in de gematigde.
De normale toestand van de atmosferische lagen ligt dus in hunafkoeling met toenemende hoogte. Deze toestand bevordert het mengen en verticale circulatie van lucht als gevolg van convectieprocessen.
Waarom kunnen de bovenste luchtlagen warmer zijn dan de onderste?
Met andere woorden, waarom vindt temperatuurinversie plaats? Dit gebeurt om dezelfde reden als het bestaan van normale atmosferische omstandigheden. De aarde heeft een grotere thermische geleidbaarheid dan lucht. Dit betekent dat het 's nachts, wanneer er geen wolken en wolken aan de lucht zijn, snel afkoelt en die atmosferische lagen die in direct contact staan met het aardoppervlak ook afkoelen. Het resultaat is het volgende beeld: een koud aardoppervlak, een koude luchtlaag in de directe omgeving en een warme atmosfeer op een bepaalde hoogte.
Wat is temperatuurinversie en waar manifesteert het zich? De beschreven situatie doet zich vaak voor in de laaglanden, in absoluut elk gebied en elke breedtegraad in de ochtend. Laaggelegen terrein wordt beschermd tegen horizontale bewegingen van luchtmassa's, dat wil zeggen tegen de wind, zodat de lucht die er 's nachts in wordt gekoeld, een plaatselijk stabiele atmosfeer creëert. Het fenomeen van temperatuurinversie kan worden waargenomen in bergdalen. Naast het beschreven proces van nachtelijke afkoeling, wordt de vorming ervan in de bergen ook vergemakkelijkt door het "kruipen" van koude lucht van de hellingen naar de vlaktes.
De levensduur van een temperatuurinversie kan enkele uren tot meerdere dagen duren. Normale atmosferische omstandighedenzet in zodra het aardoppervlak opwarmt.
Hoe gevaarlijk is het fenomeen in kwestie?
De toestand van de atmosfeer waarin er een temperatuurinversie is, is stabiel en windstil. Dit betekent dat als er in een bepaald gebied emissies naar de atmosfeer of verdamping van giftige stoffen optreden, deze nergens heen gaan, maar in de lucht boven het betreffende gebied blijven. Met andere woorden, het fenomeen van temperatuurinversie in de atmosfeer draagt bij aan een meervoudige toename van de concentratie van giftige stoffen daarin, wat een enorm gevaar vormt voor de menselijke gezondheid.
De beschreven situatie doet zich vaak voor in grote steden en grootstedelijke gebieden. Steden als Tokio, New York, Athene, Peking, Lima, Kuala Lumpur, Londen, Los Angeles, Bombay, de hoofdstad van Chili - Santiago en vele andere steden over de hele wereld hebben bijvoorbeeld vaak last van de gevolgen van temperatuurinversie. Door de hoge concentratie van mensen zijn de industriële emissies in deze steden gigantisch, wat leidt tot het verschijnen van smog in de lucht, het zicht verstoort en niet alleen een bedreiging vormt voor de gezondheid, maar ook voor het menselijk leven.
Dus in 1952 stierven in Londen en in 1962 in het Ruhrgebied (Duitsland) enkele duizenden mensen als gevolg van een lange tijd van temperatuurinversie en aanzienlijke uitstoot van zwaveloxiden in de atmosfeer.
Hoofdstad van Peru, Lima
De vraag onthullen wat temperatuurinversie in geografie is, is interessantbrengen de situatie in de hoofdstad van Peru. Het is gelegen aan de Pacifische kust en aan de voet van het Andesgebergte. De kust bij de stad wordt gewassen door de koude Humboldt-stroom, wat leidt tot een sterke afkoeling van het aardoppervlak. Dit laatste draagt op zijn beurt bij aan de koeling van de onderste luchtlagen en de vorming van mist (naarmate de luchttemperatuur da alt, neemt de oplosbaarheid van waterdamp daarin af, de laatste manifesteert zich in dauw- en mistvorming).
Als gevolg van de beschreven processen ontstaat een paradoxale situatie: de kust van Lima is bedekt met mist, waardoor de zonnestralen het aardoppervlak niet kunnen verwarmen. Daarom is de toestand van temperatuurinversie zo stabiel (horizontale luchtcirculatie wordt belemmerd door bergen) dat het hier bijna nooit regent. Het laatste feit verklaart waarom de kust van Lima bijna een woestijn is.
Hoe te handelen bij het ontvangen van informatie over een ongunstige toestand van de atmosfeer?
Als een persoon in een grote stad woont en informatie heeft ontvangen over het bestaan van een temperatuurinversie in de atmosfeer, wordt aanbevolen om, indien mogelijk, niet 's ochtends naar buiten te gaan, maar te wachten tot de aarde warmt op. Als een dergelijke noodzaak zich voordoet, moet u persoonlijke beschermingsmiddelen voor de ademhalingsorganen gebruiken (gaasverband, sjaal) en niet te lang buiten blijven.
