Temperaturinversionslager, även kallade termiska inversioner eller bara inversionsskikt, är områden där det normala minskning i lufttemperatur med ökande höjd vänds och luften över marken är varmare än luften under det. Inversionslager kan förekomma var som helst från nära till marknivå upp till tusentals fot in i atmosfär.
Inversionslager är betydelsefulla för meteorologin eftersom de blockerar atmosfäriskt flöde som gör att luften över ett område som upplever en inversion blir stabil. Detta kan då resultera i olika typer av vädermönster.
Ännu viktigare är att områden med kraftig förorening är benägna att ohälsosam luft och en ökad smog när en inversion är närvarande eftersom de fångar föroreningar på marknivå istället för att cirkulera dem bort.
orsaker
Normalt sjunker lufttemperaturen med en hastighet av 3,5 ° F för varje 1 000 fot (eller ungefär 6,4 ° C för varje kilometer) som du klättrar in i atmosfären. När denna normala cykel är närvarande anses den vara en instabil luftmassa och luft flyter konstant mellan de varma och svala områdena. Luften kan bättre blandas och spridas runt föroreningar.
Under en inversionsepisod ökar temperaturerna med ökande höjd. Det varma inversionsskiktet fungerar sedan som en mössa och stoppar atmosfärisk blandning. Det är därför inversionslager kallas stabila luftmassor.
Inverteringar av temperaturer är ett resultat av andra väderförhållanden i ett område. De förekommer oftast när en varm, mindre tät luftmassa rör sig över en tät, kall luftmassa.
Detta kan till exempel hända när luften nära marken snabbt förlorar sin värme på en klar natt. Marken kyls snabbt medan luften ovanför den behåller värmen som marken höll på under dagen.
Inverteringar av temperatur förekommer också i vissa kustområden eftersom uppbyggnad av kallt vatten kan minska ytluftens temperatur och den kalla luftmassan förblir under varmare.
Topografi kan också spela en roll för att skapa en temperaturinversion eftersom det ibland kan orsaka kall luft att rinna från bergstoppar ner i dalar. Denna kalla luft skjuter sedan under den varmare luften som stiger upp från dalen och skapar inversionen.
Dessutom kan inversioner också bildas i områden med betydande snötäcke eftersom snön på marknivå är kall och dess vita färg reflekterar nästan all värme som kommer in. Således är luften ovanför snön ofta varmare eftersom den har den reflekterade energin.
konsekvenser
Några av de viktigaste konsekvenserna av temperaturinversioner är de extrema väderförhållandena som de ibland kan skapa. Ett exempel är frysregn.
Detta fenomen utvecklas med en temperaturinversion i ett kallt område eftersom snön smälter när den rör sig genom det varma inversionsskiktet. Nederbörden fortsätter sedan att falla och passerar genom det kalla luftskiktet nära marken.
När den rör sig genom denna slutliga kalla luftmassa blir den "superkyld" (kyls ned under frysning utan blir solida.) De superkylda dropparna blir sedan is när de landar på föremål som bilar och träd och resultatet är frysande regn eller en isstorm.
Intensiv åska och tornadoer är också förknippade med inversioner på grund av den intensiva energin som frigörs efter att en inversion blockerar områdets normala konvektionsmönster.
Smog
Även om frysregn, åskväder och tornadon är betydande väderhändelser, är en av de viktigaste sakerna som påverkas av ett inversionslager smog. Detta är den brungrå dis som täcker många av världens största städer och är ett resultat av damm, bilavgas och industriell tillverkning.
Smog påverkas av inversionslagret eftersom det i huvudsak är avslutat när den varma luftmassan rör sig över ett område. Detta händer eftersom det varmare luftlagret sitter över en stad och förhindrar normal blandning av svalare, tätare luft.
Luften blir istället stilla och med tiden orsakar bristen på blandning föroreningar att fångas under inversionen och utveckla betydande mängder smog.
Under svåra inversioner som varar under långa perioder, smog kan täcka hela storstadsområden och orsaka andningsproblem för invånarna.
I december 1952 inträffade en sådan inversion i London. På grund av det kalla decembervädret började Londonborna att bränna mer kol, vilket ökade luftföroreningen i staden. Eftersom inversionen var närvarande över staden fångades dessa föroreningar och ökade Londons luftförorening. Resultatet blev Stor Smog 1952 som skylldes för tusentals dödsfall.
Precis som London har Mexico City också haft problem med smog som har förvärrats av förekomsten av ett inversionslager. Denna stad är ökänd för sin dåliga luftkvalitet, men dessa förhållanden förvärras när varma subtropiska högtryckssystem rör sig över staden och fångar luft i Mexikos dal.
När dessa trycksystem fångar dalens luft fångas också föroreningar och intensiv smog utvecklas. Sedan 2000 har Mexikos regering utvecklat en plan som syftar till att minska ozon och partiklar som släpps ut i luften över staden.
Londons Great Smog och Mexikos liknande problem är extrema exempel på att smog påverkas av närvaron av ett inversionslager. Detta är dock ett problem över hela världen, och städer som Los Angeles, Mumbai, Santiago och Teheran upplever ofta intensiv smog när ett inversionslager utvecklas över dem.
På grund av detta arbetar många av dessa städer och andra för att minska deras luftföroreningar. För att få ut mesta möjliga av dessa förändringar och för att minska smog i närvaro av en temperaturinversion är det viktigt att först förstå alla aspekter av detta fenomen, vilket gör det till en viktig del av studiet av meteorologi, ett betydande underfält inom geografi.