Hiện tượng nghịch đảo nhiệt là gì

Các lớp đảo ngược nhiệt độ cũng được gọi là các đảo nghịch nhiệt hoặc các lớp đảo ngược, là những khu vực mà nhiệt độ không khí giảm bình thường với độ cao tăng lên được đảo ngược và không khí trên mặt đất ấm hơn không khí bên dưới nó. Các lớp đảo ngược có thể xảy ra ở bất cứ nơi nào từ gần mặt đất đến hàng ngàn feet vào khí quyển .

Các lớp đảo ngược có ý nghĩa quan trọng đối với khí tượng học vì chúng chặn luồng khí quyển làm cho không khí trên một khu vực trải qua một nghịch đảo để trở nên ổn định.

Điều này sau đó có thể dẫn đến nhiều kiểu thời tiết khác nhau. Quan trọng hơn, mặc dù, các khu vực có ô nhiễm nặng có xu hướng không khí không lành mạnh và sự gia tăng sương mù khi có sự đảo ngược vì chúng bẫy chất ô nhiễm ở mặt đất thay vì lưu thông chúng.

Nguyên nhân của nhiệt độ Inversions

Thông thường, nhiệt độ không khí giảm ở tốc độ 3,5 ° F cho mỗi 1000 feet (hoặc khoảng 6,4 ° C cho mỗi cây số) bạn leo lên bầu khí quyển. Khi chu kỳ bình thường này có mặt, nó được coi là một khối không khí không ổn định và không khí liên tục chảy giữa các vùng ấm và mát mẻ. Như vậy không khí tốt hơn là có thể trộn và lây lan xung quanh các chất gây ô nhiễm.

Trong một tập phim đảo ngược, nhiệt độ tăng theo độ cao ngày càng tăng. Lớp đảo ngược ấm sau đó hoạt động như một nắp và ngừng trộn khí quyển. Đây là lý do tại sao các lớp đảo ngược được gọi là khối không khí ổn định.

Sự đảo ngược nhiệt độ là kết quả của các điều kiện thời tiết khác trong một khu vực.

Chúng xảy ra thường xuyên nhất khi khối lượng không khí ấm và ít dày đặc di chuyển qua một khối không khí lạnh dày đặc. Điều này có thể xảy ra ví dụ khi không khí gần mặt đất nhanh chóng mất nhiệt của nó vào một đêm rõ ràng. Trong tình huống này, mặt đất trở nên nguội đi nhanh chóng trong khi không khí ở trên nó giữ lại cái nóng mà mặt đất đang giữ trong ngày.

Ngoài ra, sự đảo ngược nhiệt độ xảy ra ở một số khu vực ven biển vì nước lạnh dâng cao có thể làm giảm nhiệt độ không khí bề mặt và khối lượng không khí lạnh vẫn ở nhiệt độ thấp hơn.

Địa hình cũng có thể đóng một vai trò trong việc tạo ra một sự đảo ngược nhiệt độ vì nó đôi khi có thể gây ra không khí lạnh chảy từ đỉnh núi xuống thung lũng. Không khí lạnh này sau đó đẩy theo không khí ấm lên từ thung lũng, tạo ra sự đảo ngược. Ngoài ra, sự đảo ngược cũng có thể hình thành ở những khu vực có tuyết phủ đáng kể vì tuyết ở mặt đất lạnh và màu trắng phản chiếu gần như toàn bộ sức nóng. Do đó, không khí trên tuyết thường ấm hơn vì nó giữ năng lượng phản xạ.

Hậu quả của sự đảo ngược nhiệt độ

Một số hậu quả quan trọng nhất của nghịch đảo nhiệt độ là điều kiện thời tiết khắc nghiệt mà đôi khi chúng có thể tạo ra. Một ví dụ trong số này là trời mưa. Hiện tượng này phát triển với sự đảo ngược nhiệt độ trong một khu vực lạnh vì tuyết tan chảy khi nó di chuyển qua lớp đảo ngược ấm. Lượng mưa sau đó tiếp tục giảm và đi qua lớp không khí lạnh gần mặt đất. Khi nó di chuyển qua khối không khí lạnh cuối cùng này, nó trở thành "siêu lạnh" (làm mát dưới mức đóng băng mà không trở nên rắn).

Các giọt siêu lạnh sau đó trở thành băng khi chúng rơi xuống các vật dụng như xe hơi và cây cối và kết quả là đóng băng mưa hoặc bão băng.

Giông bão và lốc xoáy dữ dội cũng liên quan đến nghịch đảo vì năng lượng cường độ cao được giải phóng sau khi đảo ngược chặn các mẫu đối lưu bình thường của khu vực.

Khói bụi

Mặc dù mưa đóng băng, giông bão và lốc xoáy là những sự kiện thời tiết đáng kể, một trong những điều quan trọng nhất bị ảnh hưởng bởi một lớp đảo ngược là sương mù. Đây là đám mây màu xám nâu bao phủ nhiều thành phố lớn nhất thế giới và là kết quả của bụi, khí thải tự động và sản xuất công nghiệp.

Sương mù bị ảnh hưởng bởi lớp đảo ngược bởi vì nó là bản chất, bị giới hạn khi khối không khí ấm di chuyển trên một khu vực. Điều này xảy ra bởi vì lớp không khí ấm hơn nằm trên một thành phố và ngăn cản sự pha trộn bình thường của không khí lạnh hơn, đặc hơn.

Không khí thay vào đó trở nên tĩnh lặng và theo thời gian, việc thiếu hỗn hợp khiến cho các chất gây ô nhiễm trở nên bị mắc kẹt dưới sự đảo ngược, phát triển một lượng lớn khói bụi.

Trong quá trình nghịch đảo nghiêm trọng kéo dài trong thời gian dài, sương mù có thể bao phủ toàn bộ khu vực đô thị và gây ra các vấn đề hô hấp cho người dân ở những khu vực đó. Vào tháng 12 năm 1952, chẳng hạn, một sự đảo ngược như vậy xảy ra ở London. Do thời tiết tháng 12 lạnh lẽo, người dân London bắt đầu đốt nhiều than hơn, làm tăng ô nhiễm không khí trong thành phố. Kể từ khi đảo ngược đã có mặt trên thành phố cùng một lúc, các chất ô nhiễm này đã bị mắc kẹt và làm tăng ô nhiễm không khí của London. Kết quả là Great Smog năm 1952 đã được đổ lỗi cho hàng ngàn người chết.

Giống như London, Mexico City cũng đã gặp phải vấn đề với sương khói đã trở nên trầm trọng hơn bởi sự hiện diện của một lớp đảo ngược. Thành phố này nổi tiếng về chất lượng không khí kém nhưng những điều kiện này trở nên tồi tệ hơn khi các hệ thống áp suất cao nhiệt đới ấm áp di chuyển qua thành phố và bẫy không khí trong Thung lũng Mexico. Khi các hệ thống áp lực này bẫy không khí của thung lũng, các chất gây ô nhiễm cũng bị mắc kẹt và sương mù phát triển mạnh. Từ năm 2000, chính phủ Mexico đã phát triển một kế hoạch 10 năm nhằm giảm ôzôn và các hạt phát tán vào không khí trên toàn thành phố.

Great Smog của Luân Đôn và các vấn đề tương tự của Mexico là những ví dụ cực đoan về khói bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của một lớp đảo ngược. Đây là một vấn đề trên toàn thế giới mặc dù và các thành phố như Los Angeles, California; Mumbai, Ấn Độ; Santiago, Chile; và Tehran, Iran, thường xuyên trải nghiệm sương mù dữ dội khi một lớp đảo ngược phát triển trên chúng.

Bởi vì điều này, nhiều thành phố và những người khác đang làm việc để giảm ô nhiễm không khí của họ. Để tận dụng tối đa những thay đổi này và giảm khói khi có sự đảo ngược nhiệt độ, điều quan trọng là trước tiên phải hiểu tất cả các khía cạnh của hiện tượng này, làm cho nó trở thành một thành phần quan trọng trong nghiên cứu khí tượng học, một trường phụ quan trọng trong địa lý.