Hva er termisk inversjon og hvordan er det relatert til forurensning?

Atmosfæretemperaturen synker med høyden. Men noen ganger skjer det motsatte: bunnen av dalene registrerer kaldere temperaturer enn fjelltoppene. Dette fenomenet er en konsekvens av termisk inversjon eller inversjon av temperatur. Vi analyserer Hva er termisk inversjon og hvordan det er relatert til forurensning.

Hvorfor oppstår termisk inversjon?

For å beskrive hva som er termisk inversjon og hvorfor den produseres, er det først nødvendig å referere til den normale driften av atmosfæren.

Under normale forhold:

• På dagtid varmer solen opp jordoverflaten, som frigjør varmen litt etter litt, varme opp luften fra den tilstøtende atmosfæren.
• Denne varmere luften har en lavere tetthet, det vil si at den veier mindre, noe som letter oppstigningen gjennom de forskjellige lagene som danner jordens atmosfære (økningen av en varm luft ballongen eksemplifiserer dette fenomenet veldig tydelig).
• Når den stiger, avkjøles den varme luften og får større tetthet eller vekt, noe som fører til at tyngdekraften tiltrekker den sterkere og fortrenger den varme luften nærmere Jorden, og genererer en konvektiv bevegelse.

Men i løpet av de lange kalde vinternettene og i forhold til atmosfærisk stabilitet som de opptatt av antisykloner (klar himmel, lite vind osv.), har denne normale operasjonen en tendens til å bryte ned.

Hvordan produseres denne prosessen?

Termisk inversjon er et naturlig fenomen som innebærer en endring i den normale tendensen til luften til å kjøle seg ned med høyde, og som går som følger:

• I løpet av natten kjøler jordoverflaten seg raskt og overfører den kulden til atmosfæren nærmest bakken.
• Dette laget av luft har en lavere temperatur enn den umiddelbart høyere, det vil si at begge har forskjellige tettheter, noe som forhindrer blanding.
• Den termiske inversjonen blir vanligvis korrigert som solen varmer opp jordoverflaten og gjenoppretter normale driftsforhold.

Fenomenet beskrevet ovenfor tilsvarer en nattinversjon eller stråling, som er den vanligste, selv om front-, marin- og innsenkningsinversjon også er bemerkelsesverdig.

I den følgende animasjonen kan du se hvordan denne prosessen skjer.

» Kilden til dette materialet er nettstedet COMET® på http://meted.ucar.edu/ fra University Corporation for Atmospheric Research (UCAR), sponset delvis etter samarbeidsavtale (r) med National Oceanic Administration and Atmospheric (NOAA), US Department of Commerce ((DOC)) © 1997-2017 University Corporation for Atmospheric Research. Alle rettigheter forbeholdes. ”

Tilstedeværelsen av denne typen temperaturinversjon er vanligvis lett gjenkjennelig siden tåke eller røyk har en tendens til å konsentrere seg nær jordoverflaten og strekker seg horisontalt.

Det er også en fenomen som kjennes spesielt i dalene, områder der topografien i terrenget gjør lokal atmosfærisk sirkulasjon vanskelig (Rendón, Salazar, Palacio & Wirth, 2015).

Hva er forholdet mellom termisk inversjon og forurensning?

I forklaringen på hvordan en termisk inversjon oppstår, har umuligheten av å blande to lag med forskjellige tettheter (en konsekvens av den forskjellige temperaturen) allerede vært nevnt. Derfor er det lett å konkludere med at en av hovedeffektene forårsaket av denne termiske ubalansen er at forurensningen blir fanget uten muligheten for å spre seg i atmosfæren.

Faktisk fungerer lag med høyere temperatur som et deksel på den kaldere luften som er i kontakt med bakken og som forurensninger konsentrerer seg i. Denne situasjonen gir opphav til smog eller «forurensningsbjelke», som er synlig fra flere kilometer rundt, og som vanligvis er forberedt med en nedstigning i nivåene av luftkvalitet.

ENVIRA IoT er spesialisert på løsninger for design, installasjon og overvåking av luftkvalitetsstyringsnettverk for måling av luftforurensning.

Dette bildet er hentet fra European Environment Agency (EEA) CC BY 2.5 DK

Konsekvensene av dette fenomenet på menneskers helse oversettes til en økning i medisinske konsultasjoner motivert av luftveis- og kardiovaskulære problemer, spesielt blant risikogrupper (barn, eldre og syke).

Dette forholdet mellom årsak og virkning ble påvist i studien utført av Trinh et al. (2018) i Hanoi, en by der det var mulig å verifisere hvordan nivåene av NO2, SO2, PM10 og PM2.5 økte under episoder med termisk inversjon, og økte på samme måte som hospi talebesøk blant de under 15 år og over 60 år.