Temperatūras inversijas slāņi, ko sauc arī par termiskajām inversijām vai vienkārši inversijas slāņiem, ir vietas, kur parasti gaisa temperatūras pazemināšanās, palielinoties augstumam, tiek mainīta un gaiss virs zemes ir siltāks nekā gaiss zem tā. Inversijas slāņi var rasties jebkur no tuvu zemes līmeņa līdz pat tūkstošiem pēdu uz atmosfēra.
Inversijas slāņi ir nozīmīgi meteoroloģijai, jo tie bloķē atmosfēras plūsmu, kuras dēļ gaiss virs apgabala, kurā notiek inversija, kļūst stabils. Pēc tam tas var izraisīt dažāda veida laika apstākļus.
Vēl svarīgāk ir tas, ka apgabalos, kur ir liels piesārņojums, ir tendence uz neveselīgu gaisu un paaugstinātu smogu kad notiek inversija, jo tie notek piesārņotājus slazdus zemes līmenī, nevis tos cirkulē prom.
Cēloņi
Parasti gaisa temperatūra pazeminās ar ātrumu 3,5 ° F uz katrām 1000 pēdām (vai aptuveni par 6,4 ° C uz katru kilometru), kad jūs uzkāpjat atmosfērā. Kad šis parastais cikls ir klāt, to uzskata par nestabilu gaisa masu, un gaiss pastāvīgi plūst starp siltajām un vēsām vietām. Gaiss labāk sajaucas un izplatās apkārt piesārņotājiem.
Inversijas epizodes laikā temperatūra paaugstinās, palielinoties augstumam. Tad siltais inversijas slānis darbojas kā vāciņš un pārtrauc atmosfēras sajaukšanos. Tāpēc inversijas slāņus sauc par stabilām gaisa masām.
Temperatūras apgriezieni ir citu laika apstākļu rezultāts apgabalā. Tie visbiežāk rodas, kad silta, mazāk blīva gaisa masa pārvietojas pa blīvu, aukstu gaisa masu.
Tas var notikt, piemēram, kad gaiss netālu no zemes skaidrā naktī ātri zaudē siltumu. Zeme ātri atdziest, kamēr gaiss virs tā saglabā siltumu, ko zeme turēja dienas laikā.
Temperatūras inversija notiek arī dažos piekrastes rajonos, jo aukstā ūdens uzsūkšanās var samazināt gaisa temperatūru virs zemes un aukstā gaisa masa paliek zemāka.
Topogrāfijai var būt nozīme arī temperatūras inversijas radīšanā, jo dažkārt tā var izraisīt auksta gaisa pieplūdi no kalnu virsotnēm ielejās. Pēc tam šis aukstais gaiss nospiež zem siltāka gaisa, kas paceļas no ielejas, radot inversiju.
Turklāt apgriezieni var veidoties arī vietās ar ievērojamu sniega segu, jo sniegs zemes līmenī ir auksts un tā baltā krāsa atspoguļo gandrīz visu ienākošo siltumu. Tādējādi gaiss virs sniega bieži ir siltāks, jo tas satur atspoguļoto enerģiju.
Sekas
Dažas no nozīmīgākajām temperatūras maiņas sekām ir ekstremālie laika apstākļi, ko tie dažreiz var radīt. Viens piemērs ir sasalšanas lietus.
Šī parādība attīstās ar temperatūras inversiju aukstā vietā, jo sniegs kūst, pārvietojoties pa silto inversijas slāni. Pēc tam nokrišņi turpina samazināties un iziet cauri aukstajam gaisa slānim zemes tuvumā.
Pārejot cauri šai pēdējai aukstā gaisa masai, tā kļūst "īpaši atdzesēta" (atdzesēta zem sasalšanas bez kļūst atdzisuši.) Tad atdzesēti pilieni kļūst ledus, kad tie nolaižas uz tādiem priekšmetiem kā automašīnas, koki un rezultāts ir ledains lietus vai ledus vētra.
Intensīva pērkona negaiss un tornado ir saistīti arī ar apgriezieniem, jo intensīvā enerģija, kas izdalās pēc apgrieziena, bloķē apgabala normālas konvekcijas modeļus.
Smogs
Kaut arī sasalšanas lietus, pērkona negaiss un viesuļvētra ir nozīmīgi laika apstākļi, viena no vissvarīgākajām lietām, kuru ietekmē inversijas slānis, ir smogs. Tā ir brūngani pelēkā migla, kas aptver daudzas pasaules lielākās pilsētas un ir putekļu, auto izplūdes gāzu un rūpnieciskās ražošanas rezultāts.
Inversijas slānis ietekmē smogu, jo būtībā tas ir aizsegts, kad siltā gaisa masa pārvietojas pa kādu teritoriju. Tas notiek tāpēc, ka siltāks gaisa slānis atrodas virs pilsētas un neļauj normāli sajaukt vēsāku, blīvāku gaisu.
Tā vietā gaiss kļūst kluss, un laika gaitā sajaukšanās trūkums izraisa piesārņotāju ieslodzīšanu zem apgrieziena, veidojot ievērojamu daudzumu smoga.
Smagas inversijas laikā, kas ilgst ilgu laiku, smogs var aptvert veselus lielpilsētas rajonus un radīt elpošanas problēmas iedzīvotājiem.
1952. gada decembrī šāda inversija notika Londonā. Aukstā decembra laika dēļ londonieši sāka degt vairāk ogļu, kas palielināja gaisa piesārņojumu pilsētā. Tā kā pilsētā bija vērojama inversija, šie piesārņotāji bija ieslodzīti un palielināja Londonas līmeni gaisa piesārņojums. Rezultāts bija Lielais 1952. gada smags kas tika vainots tūkstošiem nāves gadījumu.
Tāpat kā Londona, arī Mehiko ir pieredzējusi problēmas ar smogu, kuras ir saasinājusi inversijas kārtas klātbūtne. Šī pilsēta ir draņķīga par tās slikto gaisa kvalitāti, taču šie apstākļi pasliktinās, kad virs pilsētas pārvietojas siltas subtropu augstspiediena sistēmas un slazda gaisu Meksikas ielejā.
Kad šīs spiediena sistēmas ieslodzīs ielejas gaisu, tiek iesprostoti arī piesārņotāji un attīstās intensīvs smogs. Kopš 2000. gada Meksikas valdība ir izstrādājusi plānu, kura mērķis ir samazināt ozonu un daļiņas, kas gaisā izplūst virs pilsētas.
Londonas lielais smogs un Meksikas līdzīgās problēmas ir ārkārtīgi piemēri tam, ka smogu ietekmē inversijas slāņa klātbūtne. Tomēr tā ir problēma visā pasaulē, un tādas pilsētas kā Losandželosa, Mumbaja, Santjago un Teherāna bieži piedzīvo intensīvu smogu, kad virs tām izveidojas inversijas slānis.
Tādēļ daudzas no šīm pilsētām un citas strādā pie tā, lai samazinātu gaisa piesārņojumu. Lai maksimāli izmantotu šīs izmaiņas un samazinātu smogu temperatūras inversijas gadījumā, vispirms ir svarīgi saprast visi šīs parādības aspekti, padarot to par svarīgu meteoroloģijas pētījumu sastāvdaļu, par nozīmīgu apakšlauku ģeogrāfija.