Počasí a kvalita ovzduší jsou zásadně propojeny. Sluneční záření, déšť, proudy vzduchu a teplota mají přímý vliv na znečištění ovzduší. Dlouhé dny slunečního svitu v létě katalyzují chemické reakce mezi znečišťujícími látkami a vyšší rychlost větru může rozptýlit oblasti koncentrovaného znečištění.

Ať už je to škodlivé nebo užitečné, vliv počasí na znečištění ovzduší je nepopiratelný. Nikde to není více evidentní než případ teplotní inverze.

Co je to teplotní inverze?

Také se nazývá inverze počasí nebo tepelná inverze, teplotní inverze nastávají, když je normální tepelný gradient atmosféry vzduch v blízkosti země je obvykle relativně teplý a atmosféra s nadmořskou výškou chladne. Během teplotní inverze je studený vzduch zachycen pod teplým vzduchem a vytváří kapsu stagnujícího vzduchu blízko zemského povrchu.

Tepelné inverze jsou častější, než si možná myslíte. Někdy se probudíte, abyste viděli přikrývku mlhy v nízko položených oblastech a rosili jste trávu? To je známka teplotní inverze.

Teplotní inverze obvykle rozptýlit větrem, nebo když s urface se začne znovu zahřívat během následujícího dne, ale když se teplotní inverze na chvíli drží, mohou znečišťující látky zachycené pod víkem teplého vzduchu vytvářet nebezpečné podmínky kvality vzduchu.

Existuje několik druhů teplotní inverze, včetně advekční a poklesová inverze, ale nejběžnějším typem je radiační inverze. Níže si povíme, co způsobuje tento typ tepelné inverze.

Co způsobuje teplotní inverzi?

Teplotní inverze nemají konkrétní příčinu; k rozvoji tepelné inverze přispívá celá řada faktorů. Mezi tyto faktory patří:

1. Topografie – studený vzduch může klesat do nízkých oblastí, jako jsou údolí, usazovat se pod vrstvami teplého vzduchu a zesilovat inverzi.
2. Čas – dochází k tepelným inverzím během večera, kdy se země začíná ochladit. Zemský povrch již nevyzařuje tolik tepla, což umožňuje, aby se vzduch v blízkosti povrchu ochladil rychleji než vzduch nahoře a vytvořil inverzi.
3. Sezóna – Inverzní události mají čas potřebný k vývoji během zimních měsíců, kdy noci jsou nejdelší. Podobně země neabsorbuje tolik tepla ze slabého zimního slunečního světla, čímž je vzduch v blízkosti povrchu relativně chladnější.
4. Vítr – Mírný až silný vítr pomáhá míchat vrstvy studeného a teplého vzduchu, čímž brání segmentaci teplotní inverze. Při slabém větru je mnohem pravděpodobnější, že dojde k tepelným inverzím.
5. Srážky – Srážky jako větry pomáhají míchat vrstvy vzduchu, což odrazuje od vývoje teplotní inverze. Sníh bude blokovat sluneční světlo před oteplováním země, čímž bude vrstva vzduchu nejbližší k povrchu Země chladnější než obvykle.

Malebný výhled na jasnou zimní oblohu nad zasněženým údolím představuje ideální podmínky pro vytvoření tepelné inverze. Jak tato meteorologická „dokonalá bouře“ ovlivňuje kvalitu ovzduší? Pojďme to zjistit.

Jak teplotní inverze zachycují znečištění ovzduší

Teplotní inverze účinně zakrývá znečištění ovzduší v dané oblasti. Obvykle , vítr a srážky odnášejí znečišťující látky a mnoho znečišťujících látek se přirozeně mísí výše do vzduchového sloupce a rozptyluje se. K těmto zlepšujícím procesům nedochází během inverze a znečišťující látky se hromadí v hloubce míchání pod úrovní inverze.

Teplá inverzní vrstva blokuje zamíchání znečišťujících látek do zbytku atmosféry. Obrázek prostřednictvím Evropské agentury pro životní prostředí.

Intenzita, trvání a výška inverze určí závažnost znečištění. , nezávisle na produkci znečištění. Se silnější inverzí (větší tepelný rozdíl mezi inverzí a směšovacími vrstvami) se může menší znečištění rozptýlit do vyšších úrovní atmosféry. Podobně čím déle inverze trvá, tím více znečištění narůstá a horší bude kvalita vzduchu ve směšovací vrstvě.

Jak vidíme z výše uvedeného diagramu, znečištění zůstává ve směšovací vrstvě, ale směšovací vrstva může být větší nebo menší v závislosti na výšce inverze vrstva. S vrstvou s nízkou inverzí je směšovací vrstva mnohem menší a koncentrace znečištění stoupnou.

Dalším faktorem, který ovlivňuje výsledek tepelné inverze, je úroveň znečištění v dané oblasti. V oblastech s malým znečištěním nemají teplotní inverze možnost vytvářet epizody znečištění, protože ve směšovací vrstvě není dostatek znečištění. Tepelné inverze se bohužel vyskytují na mnoha místech, včetně vysoce znečištěných.

Příklady událostí teplotní inverze

Některé z nejvýznamnějších epizod znečištění na světě se staly kvůli tepelným inverzím.

1952 Londýn „Velký smog“

Spojené království již dlouho trápí problémy s kvalitou ovzduší, počínaje 13. stoletím. Během poválečného průmyslového období se znečištění ovzduší stalo obavy z rostoucího rozsahu.

Podmínky kvality ovzduší dosáhly nejnižšího bodu v prosinci 1952, kdy anticyklon a bezvětří způsobily tepelnou inverzi nad Londýnem (viz kvalita vzduchu v reálném čase v Londýně). Kvůli neobvykle chladné počasí lidé spalovali obrovské množství levného, sirného uhlí, aby zůstali v teple. Částice, oxidy síry a kyselina chlorovodíková ve vzduchu byly zachyceny inverzní vrstvou a celé dny pokryly město silnou vrstvou smrtícího smogu. / p>

Obrázek prostřednictvím history.com.

Odhaduje se, že událost znečištění, nazývaná Velký smog z roku 1952, zabila až 12 000 lidí. Velký smog byl dokonce uveden ve čtvrté epizodě The Crown, což vedlo k významným politickým změnám ve Spojeném království, jako je zákon o ovzduší z 19 56.

1966 New York City Smog

Více než deset let po londýnském Velkém smogu a po vlastních epizodách znečištění v letech 1953 a 1963 měla New York v roce 1966 třetí významnou epizodu znečištění. . Kvůli anticyklónu a inverzi se kvalita ovzduší společnosti Big Apple během víkendu díkůvzdání snížila a vedla k přibližně 168 úmrtím.

Epizoda znečištění ovzduší z roku 1966 rychle přitáhla národní pozornost a pomohla nastartovat povědomí o životním prostředí a kvalitě ovzduší země.

Pekingský smog 2013

Mnohem novějším příkladem epizody znečištění vyvolané inverzí je smog nad severovýchodní Čínou v roce 2013.

Obrázek prostřednictvím bbc.com.

Peking v Číně se nachází na konci Severočínské nížiny a hory lemují severní, severozápadní a západní stranu města. Pekingská krajina je náchylná k inverzi a znečištění ovzduší ve městě se rychle zvyšuje, když dojde k teplotní inverzi.

Úrovně znečištění v severní Číně v roce 2013 lámaly rekordy a získaly pozornost mezinárodního společenství a pobízející úsilí o zmírnění znečištění v okolí Pekingu.

Teplotní inverze mají zásadní vliv na kvalitu našeho ovzduší, zejména v dnešním městském prostředí. I když jsou tyto povětrnostní jevy přirozené, nevyhnutelné události, pochopení teplotních inverzí pomáhá objasnit příčinu epizod znečištění ovzduší a odhaluje, jak úzce souvisí kvalita ovzduší a počasí.

Chcete-li se dozvědět více o znečištění ovzduší, podívejte se níže na diskusi o znečištění ovzduší!