Co to jest inwersja ciepła?

Odwrócenie termiczne utrudnia rozproszenie zanieczyszczonego powietrza. Zrozum, jak zachodzi to zjawisko

termiczna inwersja

Inwersja termiczna to zjawisko utrudniające rozpraszanie się zanieczyszczeń powstających w ośrodkach miejskich. Jest to konsekwencja gwałtownego nagrzewania się i ochładzania powierzchni, które może wystąpić naturalnie lub być spowodowane strukturą miasta.

Według ONZ tysiące ludzi umiera każdego roku w wyniku zanieczyszczenia powietrza. Powstawanie zanieczyszczeń i wpływ na zdrowie ludzi zależą zarówno od istnienia źródeł emisji, jak i od dyspersji gazów. Zróżnicowanie to jest związane ze zmiennymi, takimi jak położenie komina fabrycznego, topografia miejsca, kierunek wiatrów i klimat.

Głównymi źródłami zanieczyszczenia powietrza są fabryki i środki transportu. Zanieczyszczenia transportowe powstają m.in. w wyniku spalania benzyny, oleju napędowego, alkoholu, który oprócz różnych niespalonych węglowodorów generuje gazy takie jak tlenek węgla, tlenek siarki, gazy siarkowe.

Jak zachodzi inwersja termiczna?

Warstwy atmosfery mają różne odległości i właściwości. Troposfera (warstwa najbliżej ziemi) charakteryzuje się spadkiem temperatury wraz ze wzrostem wysokości. W tej warstwie powietrze krąży zwykle w ruchach pionowych (prądy konwekcyjne) z powodu różnicy temperatur między powietrzem w niższych warstwach a powietrzem w wyższych warstwach.

Warstwy atmosfery

Warstwy atmosfery

W wyniku pochłaniania promieniowania słonecznego powietrze bliżej ziemi jest zwykle cieplejsze. Dlatego to powietrze ma najbardziej poruszone cząsteczki, które zajmują większą objętość przy mniejszym ciężarze (co sprawia, że ​​powietrze jest mniej gęste). Ta mniej gęsta masa powietrza ma tendencję do przemieszczania się w górę. Przy tym ruchu mniej gęsta masa zastępuje masę o niższej (gęstszej) temperaturze, przesuwając ją w dół. Gdy masa gorącego powietrza rośnie, ochładza się i kontynuuje proces wznoszenia, znajdując masy powietrza gęstsze od siebie. Proces ten powoduje, że masa powietrza, która znajdowała się blisko gleby, podnosi się i zabiera cząsteczki zanieczyszczeń, które się w niej znajdowały. Jest to typowe działanie mas powietrza w troposferze, które przyczynia się do rozpraszania lokalnych zanieczyszczeń.

Jednak w niektórych dniach ten proces się odwraca. Ta inwersja występuje głównie w okresie zimowym, kiedy noce są dłuższe (mniej promieniowania słonecznego) i wilgotność spada, będąc w stanie wytworzyć warstwę zimnego powietrza tuż przy ziemi i poniżej pierwszej warstwy gorącego powietrza. Zimne powietrze, ponieważ jest gęstsze, ma tendencję do zatrzymywania się pod gorącą warstwą, zatrzymując wszystkie zanieczyszczenia, ponieważ przestaje krążyć. Ta inwersja mas powietrza nazywana jest inwersją termiczną.

Normalny przepływ i termiczna inwersja

Zjawisko to występuje głównie w ośrodkach miejskich, gdzie prądy zatrzymują zanieczyszczone powietrze blisko ziemi. Odwrócenie termiczne staje się problemem, gdy powietrze ma wysokie stężenie zanieczyszczeń. To zatrzymywanie zanieczyszczeń w atmosferze może powodować lub pogarszać problemy zdrowotne, głównie związane z chorobami dróg oddechowych, takimi jak zapalenie płuc, zapalenie oskrzeli, astma itp.

Środki mające na celu redukcję emisji zanieczyszczeń mają zasadnicze znaczenie dla ograniczenia problemu zanieczyszczenia powietrza, zaostrzonego przez inwersję termiczną.

Postawy takie jak zamiana indywidualnego transportu samochodowego na zbiorowy lub rowerowy, ograniczenie spożycia mięsa (więcej informacji na ten temat można znaleźć w artykule: „Zmniejszenie spożycia czerwonego mięsa jest skuteczniejsze w walce z gazami cieplarnianymi niż zatrzymywanie samochodu”, twierdzą eksperci ”), ładowanie fabryk i sektor motoryzacyjny do wytwarzania mniejszej ilości gazu lub mniej zanieczyszczających gazów oraz do świadomego konsumowania to przykłady działań, które mogą przyczynić się do ograniczenia skutków tego zjawiska.


Original text