O que é inversão térmica e como ela se relaciona com a poluição?

A temperatura atmosférica diminui com a altura. Mas às vezes acontece o contrário: o fundo dos vales registra temperaturas mais frias do que o cume das montanhas. Este fenômeno é consequência da inversão térmica ou inversão de temperatura. Analisamos o que é inversão térmica e como ela se relaciona com a poluição.

Por que ocorre a inversão térmica?

Para descrever o que é inversão térmica e por que ela é produzida, primeiro é necessário para se referir ao funcionamento normal da atmosfera.

Em condições normais:

• Durante o dia, o sol aquece a superfície da Terra, o que libera o calor aos poucos, aquecendo o ar da atmosfera adjacente.
• Este ar mais quente tem uma densidade menor, ou seja, pesa menos, o que facilita sua ascensão pelas diferentes camadas que formam a atmosfera terrestre (a ascensão de um ar quente balão exemplifica esse fenômeno de forma muito clara).
• À medida que sobe, o ar quente esfria e adquire maior densidade ou peso, o que faz com que a gravidade o atraia com mais força e desloque o ar quente para mais perto da Terra, gerando um movimento convectivo.

Mas durante as longas noites frias de inverno e em condições de estabilidade atmosférica como aquelas pr esentido pelos anticiclones (céu limpo, pouco vento, etc.), esta operação normal tende a falhar.

Como este processo é produzido?

A inversão térmica é um fenômeno natural que envolve uma mudança na tendência normal do ar de esfriar com a altitude e que funciona da seguinte maneira:

• Durante a noite, a superfície da terra esfria rapidamente, transmitindo esse frio para a atmosfera mais próxima do solo.
• Essa camada de ar tem uma temperatura mais baixa que a imediatamente mais alta, ou seja, ambas têm densidades diferentes, o que impede a mistura.
• A inversão térmica geralmente é corrigida conforme o o sol reaquece a superfície terrestre, restaurando as condições normais de operação.

O fenômeno descrito acima corresponde a uma inversão noturna ou radiação, que é a mais comum, embora a inversão frontal, marinha e subsidência também sejam notável.

Na animação a seguir, você pode ver como esse processo ocorre.

” A fonte deste material é o website COMET® em http://meted.ucar.edu/ da University Corporation for Atmospheric Research (UCAR), patrocinado em parte por acordo (s) de cooperação com a Administração Oceânica Nacional e Atmosférica (NOAA), Departamento de Comércio dos EUA ((DOC)) © 1997-2017 University Corporation for Atmospheric Research. Todos os direitos reservados. ”

A presença deste tipo de inversão de temperatura geralmente é facilmente reconhecível, pois a névoa ou a fumaça tende a se concentrar próximo à superfície da Terra, estendendo-se horizontalmente.

Também é um fenômeno que se faz sentir principalmente nos vales, áreas onde a topografia do terreno dificulta a circulação atmosférica local (Rendón, Salazar, Palacio & Wirth, 2015).

Qual é a relação entre inversão térmica e poluição?

Na explicação de como ocorre uma inversão térmica, a impossibilidade de misturar duas camadas de ar com densidades diferentes (conseqüência da temperatura diferente) já foi mencionado. Portanto, é fácil concluir que um dos principais efeitos causados por esse desequilíbrio térmico é que a poluição fica presa sem a possibilidade de se dispersar na atmosfera.

Na verdade, o estrato com temperatura mais elevada atua como uma capa sobre o ar mais frio que está em contato com o solo e onde se concentram os poluentes. Esta situação dá origem ao smog ou “boina poluente”, visível a vários quilómetros em redor e que costuma levar preparado com uma descida nos níveis de qualidade do ar.

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Esta imagem foi retirada da Agência Europeia do Ambiente (EEA) CC BY 2,5 DK

As consequências deste fenómeno para a saúde humana traduzem-se no aumento das consultas médicas motivadas por problemas respiratórios e cardiovasculares, especialmente entre os grupos de risco (crianças, idosos e doentes).

Essa relação de causa-efeito foi evidenciada no estudo realizado por Trinh et al. (2018) em Hanói, cidade em que foi possível verificar como os níveis de NO2, SO2, PM10 e PM2,5 aumentaram durante os episódios de inversão térmica, aumentando da mesma forma que hospi visitas totais entre menores de 15 anos e maiores de 60 anos.