Hőmérsékleti inverziós meteorológia

A hőmérsékleti inverzió, amelyet termikus inverziónak is neveznek, a troposzféra (a Föld felületéhez legközelebb eső atmoszféra térségének) normál hőmérsékleti viselkedésének megfordítása, amelyben a felszínen egy hűvös levegőréteget egy melegebb levegőréteg fed fel. (Normál körülmények között a levegő hőmérséklete általában a magassággal csökken.)

Az inverziók fontos szerepet játszanak a felhő formájának, a csapadék és a láthatóság meghatározásában. Az inverzió kupakként szolgál a levegő felfelé történő mozgatására az alábbi rétegekből. Ennek eredményeként a levegő fentről történő hevítése által generált konvekció az inverzió alatti szintekre korlátozódik. A por, füst és más légszennyező anyagok terjedése szintén korlátozott. Azokban a régiókban, ahol erőteljes alacsony szintű inverzió fordul elő, a konvektív felhők nem tudnak olyan magasra növekedni, hogy zuhanyokat hozzanak létre, ugyanakkor a látvány az inverzió alatt is jelentősen csökkent, még felhők hiányában is, a por felhalmozódásával és a felhők felhalmozódásával. füst részecskék. Mivel a levegő az inverzió alapja közelében hűvös, köd gyakran ott van.

Az inverziók a levegő hőmérsékletének napi változásait is befolyásolják. A levegő fő melegítését napközben annak a földfelülettel való érintkeztetése okozza, amelyet a Nap sugárzása melegített. A talajból származó hő vezetéssel és konvekcióval jut a levegőbe. Mivel az inverzió általában azt a felső szintet irányítja, amelyre a hő konvekcióval vezet, csak egy sekély levegőréteg kerül hevítésre, ha az inverzió alacsony és nagy, és a hőmérséklet-emelkedés nagy lesz.

Négyféle inverzió létezik: talaj, turbulencia, süllyedés és frontális.

A földi inverzió akkor alakul ki, amikor a levegőt hidegebb felülettel érintkeztetve hűtik, amíg az lehűl, mint a környező légkör; ez leggyakrabban tiszta éjszakákon jelentkezik, amikor a talaj sugárzás révén gyorsan lehűl. Ha a felszíni levegő hőmérséklete a harmatpont alá csökken, köd keletkezhet. A topográfia nagyban befolyásolja a földi inverziók mértékét. Ha a talaj gördülő vagy dombos, akkor a magasabb talajfelszíneken kialakult hideg levegő hajlamos az üregekbe jutni, és nagyobb és vastagabb inverziót eredményez az alacsony talaj felett, és kevés vagy egyáltalán nem a magasabb magasságok felett.

A turbulencia inverzió gyakran akkor fordul elő, amikor a nyugvó levegő a turbulens levegő fölött van. A turbulens rétegben a vertikális keverés hőt lefelé vezet, és lehűti a réteg felső részét. A fenti nem kevert levegőt nem hűtik le, és végül melegebb, mint az alatta levő; akkor inverzió létezik.

A süllyedési inverzió akkor alakul ki, amikor a levegő széles rétege esik le. A réteget összenyomják és melegítik a légköri nyomás növekedésével, amelynek eredményeként a hőmérséklet csökkenési sebessége csökken. Ha a levegő tömege elég süllyed, akkor a magasabb tengerszint feletti levegő melegebb lesz, mint az alsó tengerszint feletti magasságban, ezáltal hőmérsékleti inverziót eredményez. A süllyedés inverziói az északi kontinensek télen és a szubtrópusi óceánok körében gyakoriak; ezekben a régiókban általában csökkenő levegő van, mert nagy, nagynyomású központok alatt helyezkednek el.

Elülső inverzió akkor fordul elő, amikor egy hideg levegő tömege alámelegíti a meleg légmasszát, és felfelé emeli; a két légtömeg közötti elülső részen meleg levegő van, alatta hideg levegő. Az ilyen típusú inverziónak jelentős lejtése van, míg a többi inverzió szinte vízszintes. Ezen felül magas a páratartalom, és felhők jelenhetnek meg közvetlenül a fölött.