Що таке теплова інверсія?
Термічна інверсія ускладнює розсіювання забрудненого повітря. Зрозумійте, як відбувається це явище
Теплова інверсія – це явище, яке перешкоджає розповсюдженню забруднюючих речовин, що утворюються в міських центрах. Це є наслідком швидкого нагрівання та охолодження поверхні і може виникати природним шляхом або бути викликано структурою міста.
За даними ООН, щороку тисячі людей помирають від забруднення повітря. Утворення забруднюючих речовин та вплив на здоров’я людей залежать не лише від наявності джерел викидів, а й від розсіювання газів. Ця дисперсія пов’язана з такими змінними, як заводське розташування димоходу, рельєф ділянки, напрямок вітру та клімат.
Основними джерелами забруднення повітря є заводи та транспортні засоби. Транспорт забруднює через згоряння бензину, дизельного палива, спирту, зокрема, утворюючи такі гази, як окис вуглецю, оксид сірки, сірчані гази, а також кілька незгорілих вуглеводнів.
Як відбувається теплова інверсія?
Шари атмосфери мають різні відстані та характеристики. Тропосфера (найближчий до землі шар) має характеристику зниження температури зі збільшенням висоти. У цьому шарі повітря має тенденцію циркулювати у вигляді вертикальних рухів (конвекційних потоків) через різницю температур між повітрям з нижніх шарів і повітрям з вищих шарів.Шари атмосфери
Через поглинання сонячної радіації повітря ближче до землі зазвичай тепліше. Тому в цьому повітрі найбільше зворушені молекули, які займають більший об’єм при меншій вазі (що робить повітря менш щільним). Ця менш щільна повітряна маса має тенденцію до руху вгору. При цьому переміщенні менш щільна маса займає місце маси з нижчою (щільнішою) температурою, переміщаючи її вниз. Коли гаряча повітряна маса піднімається вгору, вона охолоджується і продовжує процес піднесення, зустрічаючи повітряні маси, щільніші за неї. Цей процес змушує повітряну масу, яка була близько до землі, підніматися і забирати з собою частинки забруднюючих речовин, які були в ній. Це типове функціонування повітряних мас у тропосфері і сприяє розповсюдженню локального забруднення.
Однак через кілька днів відбувається зворотний процес. Ця інверсія відбувається переважно взимку, коли ночі довші (менше сонячної радіації) і вологість падає, що може створити шар холодного повітря близько до землі та під першим шаром теплого повітря. Холодне повітря, оскільки воно більш щільне, має тенденцію потрапити під гарячий шар, захоплюючи всі забруднювачі, коли повітря більше не циркулює. Таку інверсію повітряних мас називають тепловою інверсією.
Це явище зустрічається в основному в міських центрах, де течії затримують забруднене повітря близько до землі. Термічна інверсія стає проблемою, коли в повітрі висока концентрація забруднюючих речовин. Таке утримання забруднюючих речовин в атмосфері може спричинити або посилити проблеми зі здоров’ям, в основному пов’язані із захворюваннями дихальних шляхів, такими як пневмонія, бронхіт, астма тощо.
Заходи щодо зменшення викидів забруднюючих речовин є суттєвими для зменшення проблеми забруднення повітря, що посилюється тепловою інверсією.
Таке ставлення, як обмін індивідуальним автотранспортом на колективний транспорт чи велосипеди, зменшення споживання м’яса (докладніше про цю тему дізнайтеся у статті: «Зменшення споживання червоного м’яса ефективніше проти парникових газів, ніж не керувати автомобілем, вважають експерти»), вимагають, щоб Заводи та автомобільний сектор виробляють менше газів або менше забруднюючих газів і споживають свідомо – це приклади дій, які можуть сприяти зменшенню наслідків цього явища.
