Põhiline teadus

Temperatuuri inversiooni meteoroloogia

Temperatuuri inversiooni meteoroloogia
Temperatuuri inversiooni meteoroloogia
Anonim

Temperatuuri inversioon, mida nimetatakse ka termiliseks inversiooniks, on troposfääri (Maa pinnale lähima atmosfääri piirkond) normaalse temperatuuri käitumise ümberpööramine, mille korral pinna pinnale asetsev jaheda õhu kiht kaetakse soojema õhu kihiga. (Normaalsetes oludes väheneb õhutemperatuur tavaliselt kõrgusega.)

Inversioonidel on oluline roll pilvevormide, sademete ja nähtavuse määramisel. Inversioon toimib õhu ülespoole liikumise korkina allpool asuvatest kihtidest. Selle tulemusel on õhu kuumutamisel altpoolt tulenev konvektsioon piiratud inversioonist madalama tasemega. Samuti on piiratud tolmu, suitsu ja muude õhusaasteainete hajutamine. Piirkondades, kus on ilmne madal pöördenurk, ei saa konvektiivsed pilved hoovihma saamiseks piisavalt kõrgeks tõusta ja samal ajal võib tolmu kogunemise tõttu isegi pilvede puudumise korral nähtavust märkimisväärselt vähendada ümberpööramise all - isegi pilvede puudumisel. suitsuosakesed. Kuna inversiooni aluse lähedal kipub õhk olema jahe, on seal sageli udu.

Inversioonid mõjutavad ka õhutemperatuuri ööpäevaseid muutusi. Õhu põhiline kuumutamine päevasel ajal toimub selle kokkupuutel päikesekiirguse poolt kuumutatud maapinnaga. Soojus maapinnast juhitakse õhku juhtivuse ja konvektsiooni abil. Kuna inversioon kontrollib tavaliselt ülemist taset, milleni soojus konvektsiooni teel kandub, soojendatakse ainult madalat õhukihti, kui inversioon on madal ja suur, ning temperatuuri tõus on suur.

Inversioone on neli tüüpi: maapind, turbulents, vajumine ja frontaalne.

Maapealne inversioon kujuneb välja siis, kui õhk jahutatakse kokkupuutel külmema pinnaga, kuni see muutub ümbritsevast keskkonnast jahedamaks; see juhtub kõige sagedamini selgetel öödel, kui maapind jahtub kiirguse toimel kiiresti. Kui pinnaõhu temperatuur langeb alla selle kastepunkti, võib tekkida udu. Topograafia mõjutab suuresti maapinna ümberpööramiste ulatust. Kui maa on mägine või künklik, kipub kõrgematele maapindadele moodustunud külm õhk lohkudesse voolama, tekitades maapinnast suurema ja paksema inversiooni ning kõrgematest tõusudest vähe või üldse mitte.

Turbulentsi inversioon tekib sageli siis, kui rahulik õhk ületab turbulentse õhu. Turbulentses kihis viib vertikaalne segamine kuumust allapoole ja jahutab kihi ülemist osa. Ülalpool segamata õhku ei jahutata ja lõpuks on see soojem kui allpool olev õhk; siis on olemas inversioon.

Laialdase õhukihi laskumisel kujuneb välja langusinversioon. Kiht pressitakse kokku ja kuumutatakse sellest tuleneva atmosfäärirõhu suurenemise tagajärjel, mille tagajärjel temperatuuri aeglustumise kiirus väheneb. Kui õhumass vajub piisavalt madalale, muutub õhk kõrgemal kõrgusel soojemaks kui madalamal, põhjustades temperatuuri inversiooni. Languste inversioonid on tavalised põhja mandrite talvel ja subtroopiliste ookeanide kohal; nendes piirkondades on tavaliselt õhk suruv, kuna nad asuvad suurte kõrgsurvekeskuste all.

Frontaalne inversioon toimub siis, kui külm õhumass alistab sooja õhumassi ja tõstab selle kõrgemale; kahe õhumassi vahel oleval esiküljel on siis soe õhk üleval ja külm õhk allpool. Sellisel ümberpööramisel on märkimisväärne kalle, teised ümberpöördud on aga peaaegu horisontaalsed. Lisaks võib õhuniiskus olla kõrge ja selle kohal võivad kohe tekkida pilved.