Orai tam tikroje vietovėje daro didelę įtaką žmonių gyvenimui, todėl informacija apie žemės atmosferos būklę visada naudinga ekonominiu ir sveikatos saugos požiūriu. Temperatūros inversija yra vienas iš apatinių atmosferos sluoksnių būklės tipų. Kas tai yra ir kur jis pasireiškia, aptariama straipsnyje.
Kas yra temperatūros inversija?
Ši sąvoka reiškia oro temperatūros padidėjimą, kai aukštis nuo žemės paviršiaus didėja. Šis iš pažiūros nekenksmingas apibrėžimas sukelia gana rimtų pasekmių. Faktas yra tas, kad oras gali būti laikomas idealiomis dujomis, kurių slėgis esant fiksuotam tūriui yra atvirkščiai susijęs su temperatūra. Kadangi keičiantis temperatūrai temperatūra didėja didėjant aukščiui, oro slėgis mažėja ir jo tankis mažėja.
Iš mokyklos fizikos kursožinoma, kad konvekciniai procesai, sukeliantys vertikalų skystos medžiagos tūrio maišymąsi gravitaciniame lauke, vyksta, jei apatiniai sluoksniai yra mažiau tankūs nei viršutiniai (karštas oras visada kyla aukštyn). Taigi temperatūros inversija užkerta kelią konvekcijai apatinėje atmosferoje.
Įprastos atmosferos sąlygos
Dėl daugybės stebėjimų ir matavimų buvo nustatyta, kad mūsų planetos vidutinio klimato zonoje oro temperatūra sumažėja 6,5 ° C kiekvienam aukščio kilometrui, tai yra 1 ° C aukščio padidėjimas 155 metrais. Šis faktas yra dėl to, kad atmosfera įkaista ne dėl to, kad pro ją prasiskverbia saulės šviesa (matomajam elektromagnetinės spinduliuotės spektrui oras yra skaidrus), o dėl pakartotinio spinduliavimo sugerties. energijos infraraudonųjų spindulių diapazone nuo žemės paviršiaus ir vandens. Todėl kuo arčiau žemės oro sluoksniai, tuo labiau jie įšyla saulėtą dieną.
Atogrąžų klimato zonoje oras vėsta lėčiau, didėjant aukščiui nei nurodyta (apie 1 °C 180 m). Taip yra dėl to, kad šiose platumose yra pasatų vėjų, kurie neša šilumą iš pusiaujo regionų į tropikus. Tuo pačiu metu šiluma patenka iš viršutinių sluoksnių (1-1,5 km) į apatinius, o tai neleidžia greitai nukristi oro temperatūrai didėjant aukščiui. Be to, atmosferos storis atogrąžų zonoje yra didesnis nei vidutinio klimato zonoje.
Taigi normali atmosferos sluoksnių būklė yra jųvėsinimas didėjant aukščiui. Ši sąlyga skatina oro maišymąsi ir vertikalią cirkuliaciją dėl konvekcinių procesų.
Kodėl viršutiniai oro sluoksniai gali būti šiltesni nei apatiniai?
Kitaip tariant, kodėl vyksta temperatūros inversija? Taip nutinka dėl tos pačios priežasties, kaip ir normalios atmosferos sąlygos. Žemė turi didesnį šilumos laidumą nei oras. Tai reiškia, kad naktį, kai danguje nėra debesų ir debesų, greitai atšąla ir tie atmosferos sluoksniai, kurie tiesiogiai liečiasi su žemės paviršiumi. Rezultatas yra toks vaizdas: š altas žemės paviršius, š altas oro sluoksnis šalia jo ir šilta atmosfera tam tikrame aukštyje.
Kas yra temperatūros inversija ir kur ji pasireiškia? Aprašyta situacija dažnai susidaro žemumose, absoliučiai bet kurioje vietovėje ir bet kurioje platumoje ryte. Žemai esantis reljefas apsaugotas nuo horizontalių oro masių judėjimo, tai yra nuo vėjo, todėl per naktį atvėsęs oras jame sukuria lokaliai stabilią atmosferą. Kalnų slėniuose galima pastebėti temperatūros inversijos reiškinį. Be aprašyto naktinio atšalimo proceso, kalnuose jo susidarymą palengvina ir š alto oro „šliaužimas“iš šlaitų į lygumas.
Temperatūros inversijos trukmė gali trukti nuo kelių valandų iki kelių dienų. Normalios atmosferos sąlygosnustatyti, kai tik žemės paviršius sušyla.
Koks pavojingas yra aptariamas reiškinys?
Atmosferos būsena, kurioje vyksta temperatūros inversija, yra stabili ir be vėjo. Tai reiškia, kad jei tam tikroje teritorijoje įvyksta koks nors išmetimas į atmosferą ar išgaruojant nuodingos medžiagos, jos niekur nedingsta, o lieka ore virš atitinkamos teritorijos. Kitaip tariant, temperatūros inversijos reiškinys atmosferoje prisideda prie daugkartinio toksinių medžiagų koncentracijos joje padidėjimo, o tai kelia didžiulį pavojų žmonių sveikatai.
Apibūdinta situacija dažnai susidaro dideliuose miestuose ir didmiesčių zonose. Pavyzdžiui, tokie miestai kaip Tokijas, Niujorkas, Atėnai, Pekinas, Lima, Kvala Lumpūras, Londonas, Los Andželas, Bombėjus, Čilės sostinė – Santjagas ir daugelis kitų pasaulio miestų dažnai kenčia nuo temperatūros inversijos pasekmių. Dėl didelės žmonių koncentracijos šiuose miestuose pramoniniai išmetimai yra milžiniški, todėl ore atsiranda smogas, pažeidžiamas matomumas ir kyla grėsmė ne tik sveikatai, bet ir žmonių gyvybei.
Taigi, 1952 m. Londone ir 1962 m. Rūro slėnyje (Vokietija) dėl ilgo temperatūros inversijos ir didelio sieros oksidų išmetimo į atmosferą mirė keli tūkstančiai žmonių.
Peru sostinė Lima
Atskleidus klausimą, kas yra temperatūros inversija geografijoje, įdomupadėti Peru sostinėje. Jis įsikūręs Ramiojo vandenyno pakrantėje ir Andų kalnų papėdėje. Netoli miesto esančią pakrantę skalauja š alta Humboldto srovė, dėl kurios žemės paviršius stipriai atšaldomas. Pastarasis savo ruožtu prisideda prie žemiausių oro sluoksnių vėsinimo ir rūko susidarymo (mažėjant oro temperatūrai mažėja vandens garų tirpumas jame, pastarasis pasireiškia rasos ir rūko susidarymu).
Dėl aprašytų procesų susidaro paradoksali situacija: Limos pakrantę dengia rūkas, kuris neleidžia saulės spinduliams įkaitinti žemės paviršiaus. Todėl temperatūros inversijos būsena tokia stabili (horizontalią oro cirkuliaciją trukdo kalnai), kad čia beveik nelyja. Paskutinis faktas paaiškina, kodėl Limos pakrantė yra beveik dykuma.
Kaip elgtis gavus informaciją apie nepalankią atmosferos būklę?
Jei žmogus gyvena dideliame mieste ir jis gavo informaciją apie temperatūros inversijos egzistavimą atmosferoje, rekomenduojama, jei įmanoma, neiti į lauką ryte, o palaukti, kol žemė sušyla. Iškilus tokiam poreikiui, reikia naudoti asmenines kvėpavimo organų apsaugos priemones (marlės tvarstį, šaliką) ir ilgai neužsibūti lauke.
