Hőmérséklet inverzió a légkörben
Hőmérséklet-emelkedés a troposzférában légkörben a magasság növekedésével jellemezhető, mint egy hőmérsékleti inverzió (ábra. 11.1 in). Ebben az esetben, a hangulat nagyon stabil. Szabad inverziós nagyban lassítja a függőleges mozgását a szennyeződések, és ennek következtében, növeli azok koncentrációja a felületi rétegben.
A leggyakrabban megfigyelt inverzió során bekövetkező csökkenését a légréteg a légtömeg egy nagyobb nyomású, vagy sugárzási hőveszteség a a föld felszínén az éjszaka folyamán. Az első típus általában úgynevezett inverziós inverzió ülepítő. Inverziós réteg ebben az esetben általában található egy távolság a Föld felszínét, és úgy van kialakítva inverzió adiabatikus kompresszió és a levegő melegítése réteg során a süllyedés lefelé a területén nagynyomású központ.
Egyenlet (11,5) kapjuk:
Az érték az izobár fajhője Cp levegő nem változik jelentősen hőmérséklet megfelelően széles hőmérséklet-tartományban. Azonban, mivel a változások a légköri nyomás sűrűség a felső határ a inverziós réteg kisebb, mint annak bázis, azaz. E.
Ez azt jelenti, hogy a felső határa a réteg gyorsabban melegszik fel, mint az alsó. Ha csökkentő továbbra is hosszú ideig, jön létre a réteg a pozitív hőmérséklet-gradiens. Ily módon a levegő tömegét lefelé halad, mint egy óriás fedelet légkörbe alatti inverziós réteg.
Ülepítés inverziós rétegek általában magasabb kibocsátó forrás, és így, nem befolyásolja lényegesen a rövid időszak jelenségek légszennyezés. Azonban egy ilyen inverzió képes túlélni napokig, amely befolyásolja a hosszú távú felhalmozódása a szennyező anyagok. Esetei szennyeződés veszélyes következményekkel járhat az emberek egészségére a városi területeken volt megfigyelhető a múltban gyakran társul süllyedést inverzió.
Tekintsük az oka, hogy ad okot sugárzás inverzió. Ebben az esetben, a rétegek a légkör fölött a Föld felszínén, amely az adatfogadási hő hővezetéssel, konvekcióval és sugárzással a Föld felszínén a nap folyamán, és végül melegítjük. Ennek eredményeként, a hőmérséklet profilja alsó légkör általában az jellemzi, negatív hőmérséklet-gradiens. Ha majd egy tiszta éjszaka, a Föld felszínén sugároz hőt és gyorsan lehűl. levegő rétegek mellett a felületre, hőmérsékletre hűtjük felett található rétegek. Ennek eredményeként, a napi hőmérséklet profil alakítjuk profilja ellenkező előjelű, és a légkör mellett a felszínre, borítja robusztus inverziós réteg. Ez a fajta inverzió lép fel a kora reggeli órákban, és jellemző időszakokban a tiszta ég és szélcsendes időben. A inverziós réteg elpusztul emelkedő áramok meleg levegő során felmerülő melegítésével a földfelszín a reggeli napfényben.
Sugárzás inverzió fontos szerepet játszik a szennyezés a légkör, mint ebben az esetben, egy inverziós réteg helyezkedik el a réteget, amely tartalmazza a szennyező források (szemben a betelepülő inverzió). Továbbá, a sugárzás inverzió fordul elő leggyakrabban egy szélcsendes és felhőtlen éjszaka, amikor valószínű, tisztítás kicsapással levegőszennyezés vagy oldalsó szél.
Intenzitását és időtartamát az inverzió függ az évszaktól. Ősszel és télen, általában, vannak hosszú inverzió, számuk nagy. Az inverzió érinti és topográfiája. Például a hideg levegő megreked a Intermount medence éjjel, lehet „zárni” van a meleg levegő, találják magukat vele.
És esetleg más típusú helyi inverzió, például inverzió kapcsolódó tengeri szellő meleg levegőt az elején egy nagy kontinentális szárazföldi része. Átkelés a hidegfront, ami előtt van egy régióban a meleg levegő is vezet inverzió.
Inversion - egy gyakori jelenség számos területen. Például, a nyugati partján, az USA-ban, ezek tiszteletben tartását csaknem 340 nap egy évben.
A fokú stabilitást a légkör lehet meghatározni a nagysága a gradiens „potenciális” hőmérséklet:
ahol
A negatív érték a „potenciális” hőmérséklet-gradiens (Gpot <0) свидетельствует о сверхадиабатическом характере профиля температуры и неустойчивых условиях в атмосфере. В случае, когдаГпот> 0, stabil légkörben. Ha a gradiens a „potenciális” hőmérséklet megközelíti a nulla (0 Gpot ), a légkör van leírva, mint közömbös.
Amellett, hogy a vizsgált esetekben hőmérsékleti inverzió, amelyek helyi jellegűek, két inverzió a globális jellegű terület a Föld légkörébe. Az első zóna a globális inverziós az a föld felszínén kezdődik az alsó határ a tropopauza (11 km a normál atmoszféra) és ér véget a felső határoló sztratopauza (mintegy 50 km). Ez inverziós zóna megakadályozza a terjedését képződő szennyeződések a troposzférában vagy felületéről felszabaduló más régióiban a légkör. A második terület a globális inverziós egy termosphere bizonyos mértékben megakadályozza a szórás a légkör a térben.
Tekintsük a példát az eljárás meghatározására a gradiens a „potenciális” hőmérséklet. Az a hőmérséklet, a felület a Föld magasságban 1,6 m értéke -10 ° C-on, 1800 m - -50 ° C, -12 ° C, -22 ° C-on
A cél a számítás értékelése légköri legnagyobb gradiens „potenciális” hőmérséklet.
Kiszámításához a gradiens a „potenciális” hőmérséklet használatra egyenletet (11.12)
Itt T = 0,00645 ° / m -. Normál, vagy a szokásos, adiabatikus függőleges, hőmérséklet gradiens.
Elemezzük a számított értékek gradiens „potenciális” hőmérsékletet. A karakter a hőmérséklet-változás a esetekben a légköri viszonyok ábrán látható. 11.2.
Gpot 1 <0 свидетельствует о сверхадиабатическом характере профиля температуры и неустойчивых условиях в атмосфере.
Gpot 2> 0 - a légkör stabil.
Gpot 3 ≈ 0 - a légkör van leírva, mint közömbös.