Co je tepelná inverze a jak souvisí se znečištěním?

Atmosférická teplota klesá s výškou. Někdy se ale stane pravý opak: dno údolí zaznamenává chladnější teploty než vrcholy hor. Tento jev je důsledkem tepelné inverze nebo inverze teploty. Analyzujeme Co je to tepelná inverze a jak souvisí se znečištěním.

Proč dochází k tepelné inverzi?

Abychom popsali, co je to tepelná inverze a proč se vyrábí, je nejprve nutné odkazovat na normální provoz atmosféry.

Za normálních podmínek:

• Během dne slunce ohřívá povrch Země, který postupně uvolňuje teplo, ohřívání vzduchu ze sousední atmosféry.
• Tento teplejší vzduch má nižší hustotu, to znamená, že váží méně, což usnadňuje jeho výstup různými vrstvami, které tvoří zemskou atmosféru (vzestup horkého vzduchu balón velmi jasně ilustruje tento jev).
• Jak stoupá, horký vzduch se ochlazuje a získává větší hustotu nebo váhu, což způsobuje, že ho gravitace silněji přitahuje a vytlačuje horký vzduch blíže k Zemi, čímž vytváří konvektivní pohyb.

Ale během dlouhých chladných zimních nocí a za podmínek atmosférické stability, jako jsou ty Tato normální operace, která je vyhlášena anticyklóny (jasná obloha, slabý vítr atd.), má tendenci se rozpadat.

Jak se tento proces vyrábí?

Tepelná inverze je přirozený jev, který zahrnuje změnu normální tendence vzduchu ochlazovat se nadmořskou výškou a probíhá takto:

• Během noci se zemský povrch rychle ochlazuje a přenáší tento chlad do atmosféry nejblíže země.
• Tato vrstva vzduchu má nižší teplotu než bezprostředně vyšší, to znamená, že obě mají různé hustoty, což brání smíchání.
• Tepelná inverze je obvykle korigována jako slunce ohřívá zemský povrch a obnovuje normální provozní podmínky.

Výše popsaný jev odpovídá noční inverzi nebo záření, které je nejběžnější, i když frontální, námořní a poklesová inverze jsou také pozoruhodné.

V následující animaci můžete vidět, jak k tomuto procesu dochází.

“ Zdrojem tohoto materiálu je web COMET® na adrese http://meted.ucar.edu/ University University for Atmospheric Research (UCAR), sponzorovaný částečně dohodou o spolupráci s National Oceanic Administration and Atmospheric (NOAA), US Department of Commerce ((DOC)) © 1997-2017 University Corporation for Atmospheric Research. Všechna práva vyhrazena. “

Přítomnost tohoto typu teplotní inverze je obvykle snadno rozpoznatelná, protože mlha nebo kouř mají sklon soustředit se blízko zemského povrchu a rozprostírají se vodorovně.

Je to také fenomén, který je citelný zejména v údolích, oblastech, kde topografie terénu ztěžuje místní atmosférickou cirkulaci (Rendón, Salazar, Palacio & Wirth, 2015).

Jaký je vztah mezi tepelnou inverzí a znečištěním?

Ve vysvětlení toho, jak dochází k tepelné inverzi, již byla nemožnost smíchání dvou vrstev vzduchu s různými hustotami (důsledkem různé teploty) zmínil. Proto lze snadno dospět k závěru, že jedním z hlavních účinků této tepelné nerovnováhy je to, že znečištění je zachyceno bez možnosti rozptýlení v atmosféře.

Ve skutečnosti vrstva s vyšší teplotou působí jako kryt chladnějšího vzduchu, který je ve styku se zemí a ve kterém se koncentrují znečišťující látky. Tato situace vede ke vzniku smogu nebo „znečištění baretu“, který je viditelný z několika kilometrů a který obvykle trvá připravený se snížením úrovně kvality ovzduší.

ENVIRA IoT se specializuje na řešení designu, instalace a monitorování sítí kontroly kvality ovzduší pro měření znečištění ovzduší.

Tento obrázek byl převzat z Evropské agentury pro životní prostředí (EEA) CC BY 2,5 DK.

Důsledky tohoto jevu na lidské zdraví se promítají do nárůstu lékařských konzultací motivovaných respiračními a kardiovaskulárními problémy, zejména mezi rizikové skupiny (děti, starší a nemocní).

Tento vztah příčin a následků byl doložen ve studii provedené Trinh et al. (2018) v Hanoji, městě, ve kterém bylo možné ověřte, jak se během epizod tepelné inverze zvýšily hladiny NO2, SO2, PM10 a PM2,5, což se zvyšuje stejným způsobem návštěvy mezi osobami mladšími 15 let a staršími 60 let.