Laika apstākļi noteiktā apgabalā spēcīgi ietekmē cilvēku dzīvi, tāpēc informācija par Zemes atmosfēras stāvokli vienmēr ir noderīga no ekonomiskā un veselības drošības viedokļa. Temperatūras inversija ir viens no atmosfēras apakšējo slāņu stāvokļa veidiem. Kas tas ir un kur tas izpaužas, ir apspriests rakstā.
Kas ir temperatūras inversija?
Šis jēdziens nozīmē gaisa temperatūras paaugstināšanos, palielinoties augstumam no zemes virsmas. Šī šķietami nekaitīgā definīcija rada diezgan nopietnas sekas. Fakts ir tāds, ka gaisu var uzskatīt par ideālu gāzi, kuras spiediens fiksētā tilpumā ir apgriezti saistīts ar temperatūru. Tā kā temperatūras maiņas laikā temperatūra palielinās līdz ar augstumu, gaisa spiediens samazinās un tā blīvums samazinās.
No skolas fizikas kursair zināms, ka konvekcijas procesi, kas izraisa vertikālu sajaukšanos šķidras vielas tilpumā gravitācijas laukā, notiek, ja apakšējie slāņi ir mazāk blīvi nekā augšējie (karsts gaiss vienmēr paceļas uz augšu). Tādējādi temperatūras inversija novērš konvekciju zemākajos atmosfēras slāņos.
Normāli atmosfēras apstākļi
Daudzu novērojumu un mērījumu rezultātā tika konstatēts, ka mūsu planētas mērenajā klimata joslā gaisa temperatūra pazeminās par 6,5 ° C uz katru augstuma kilometru, tas ir, par 1 ° C ar augstuma pieaugums par 155 metriem. Šis fakts ir saistīts ar faktu, ka atmosfēras uzkarsēšana notiek nevis saules gaismas caurlaidības rezultātā (redzamajam elektromagnētiskā starojuma spektram gaiss ir caurspīdīgs), bet gan atkārtoti izstarotā absorbcijas rezultātā. enerģija infrasarkanajā diapazonā no zemes virsmas un ūdens. Tāpēc, jo tuvāk gaisa slāņi atrodas zemei, jo vairāk tie sasilst saulainā dienā.
Tropiskā klimata joslā gaiss atdziest lēnāk, palielinoties augstumam nekā norādītie skaitļi (apmēram 1 °C uz 180 m). Tas ir saistīts ar pasātu vēju klātbūtni šajos platuma grādos, kas pārnes siltumu no ekvatoriālajiem reģioniem uz tropiem. Tajā pašā laikā siltums nāk no augšējiem slāņiem (1-1,5 km) uz apakšējiem, kas novērš strauju gaisa temperatūras pazemināšanos, palielinoties augstumam. Turklāt atmosfēras biezums tropiskajā zonā ir lielāks nekā mērenajā zonā.
Tādējādi normālais atmosfēras slāņu stāvoklis ir tajosdzesēšana, palielinoties augstumam. Šis nosacījums veicina gaisa sajaukšanos un vertikālo cirkulāciju konvekcijas procesu dēļ.
Kāpēc augšējie gaisa slāņi var būt siltāki nekā apakšējie?
Citiem vārdiem sakot, kāpēc notiek temperatūras inversija? Tas notiek tā paša iemesla dēļ kā normālu atmosfēras apstākļu pastāvēšana. Zemei ir lielāka siltumvadītspēja nekā gaisam. Tas nozīmē, ka naktī, kad debesīs nav mākoņu un mākoņu, tas ātri atdziest un atdziest arī tie atmosfēras slāņi, kas ir tiešā saskarē ar zemes virsmu. Rezultāts ir šāds attēls: auksta zemes virsma, auksts gaisa slānis tās tiešā tuvumā un silta atmosfēra noteiktā augstumā.
Kas ir temperatūras inversija un kur tā izpaužas? Aprakstītā situācija bieži rodas zemienēs, pilnīgi jebkurā apgabalā un jebkurā platuma grādos no rīta. Zems reljefs ir aizsargāts no gaisa masu horizontālām kustībām, tas ir, no vēja, tāpēc pa nakti atdzisušais gaiss tajā rada lokāli stabilu atmosfēru. Temperatūras inversijas fenomenu var novērot kalnu ielejās. Papildus aprakstītajam nakts atdzišanas procesam kalnos tā veidošanos veicina arī aukstā gaisa "ielīdēšana" no nogāzēm līdzenumos.
Temperatūras inversijas kalpošanas laiks var ilgt no vairākām stundām līdz vairākām dienām. Normāli atmosfēras apstākļiiestatīts, tiklīdz zemes virsma sasilst.
Cik bīstama ir attiecīgā parādība?
Atmosfēras stāvoklis, kurā notiek temperatūras inversija, ir stabils un bezvēja. Tas nozīmē, ka, ja konkrētajā teritorijā notiek jebkādas emisijas atmosfērā vai toksisko vielu iztvaikošana, tās nekur nenonāk, bet paliek gaisā virs attiecīgās zonas. Citiem vārdiem sakot, temperatūras inversijas parādība atmosfērā veicina daudzkārtēju toksisko vielu koncentrācijas pieaugumu tajā, kas rada milzīgus draudus cilvēku veselībai.
Aprakstītā situācija bieži rodas lielās pilsētās un lielpilsētu teritorijās. Piemēram, tādas pilsētas kā Tokija, Ņujorka, Atēnas, Pekina, Lima, Kualalumpura, Londona, Losandželosa, Bombeja, Čīles galvaspilsēta - Santjago un daudzas citas pilsētas visā pasaulē bieži cieš no temperatūras inversijas sekām. Cilvēku lielās koncentrācijas dēļ industriālās emisijas šajās pilsētās ir gigantiskas, kas izraisa smoga parādīšanos gaisā, traucējot redzamību un apdraudot ne tikai veselību, bet arī cilvēku dzīvību.
Tātad, 1952. gadā Londonā un 1962. gadā Rūras ielejā (Vācija), ilgstošas temperatūras inversijas un ievērojamas sēra oksīdu emisijas atmosfērā rezultātā gāja bojā vairāki tūkstoši cilvēku.
Peru galvaspilsēta Lima
Atklājot jautājumu par to, kas ir temperatūras inversija ģeogrāfijā, ir interesantiradīt situāciju Peru galvaspilsētā. Tas atrodas Klusā okeāna piekrastē un Andu kalnu pakājē. Piekrasti pie pilsētas apskalo aukstā Humbolta straume, kas noved pie spēcīgas zemes virsmas atdzišanas. Pēdējais savukārt veicina zemāko gaisa slāņu atdzišanu un miglas veidošanos (pazeminoties gaisa temperatūrai, ūdens tvaiku šķīdība tajā samazinās, pēdējā izpaužas rasas un miglas veidošanā).
Aprakstīto procesu rezultātā veidojas paradoksāla situācija: Limas piekrasti klāj migla, kas neļauj saules stariem sildīt zemes virsmu. Tāpēc temperatūras inversijas stāvoklis ir tik stabils (horizontālo gaisa cirkulāciju kavē kalni), ka šeit gandrīz nekad nelīst. Pēdējais fakts izskaidro, kāpēc Limas piekraste ir gandrīz tuksnesis.
Kā rīkoties, saņemot informāciju par nelabvēlīgu atmosfēras stāvokli?
Ja cilvēks dzīvo lielā pilsētā un viņš ir saņēmis informāciju par temperatūras inversijas esamību atmosfērā, ieteicams, ja iespējams, neiet ārā no rīta, bet pagaidīt, kamēr zeme iesildās. Ja rodas tāda nepieciešamība, tad jālieto individuālie elpošanas orgānu aizsardzības līdzekļi (marles saite, šalle) un ilgstoši neuzturas ārā.
