Kas yra inversija geografijoje. Inversija

Temperatūros kritimas kartu su aukščiu gali būti laikomas normalia troposferos būsena, o temperatūros inversijos gali būti laikomos nukrypimais nuo normalios būsenos. Tiesa, temperatūros inversijos troposferoje – dažnas, kone kasdienis reiškinys. Tačiau jie užfiksuoja gana plonus oro sluoksnius, palyginti su visu troposferos storiu.

Temperatūros inversiją galima apibūdinti pagal aukštį, kuriame ji stebima, sluoksnio storiu, kuriame temperatūra didėja didėjant aukščiui, ir temperatūros skirtumą ties viršutinės ir apatinės inversijos sluoksnio ribomis - temperatūros šuoliu. Kaip pereinamasis atvejis tarp normalaus temperatūros kritimo su aukščiu ir inversijos, stebimas ir vertikalios izotermos reiškinys, kai temperatūra tam tikrame sluoksnyje nekinta didėjant aukščiui.

Pagal aukštį visas troposferos inversijas galima suskirstyti į paviršiaus inversijos Ir laisvos atmosferos inversijos.

Įžeminimo inversija prasideda nuo paties apatinio paviršiaus (dirvožemio, sniego ar ledo). Virš atviro vandens tokios inversijos yra retos ir ne tokios reikšmingos. Požeminiame paviršiuje temperatūra yra žemiausia, ji didėja didėjant aukščiui ir gali išaugti iki kelių dešimčių ir net šimtų metrų sluoksnio. Tada inversija pakeičiama įprastu temperatūros kritimu su aukščiu.

Paviršiaus temperatūros inversijos virš žemės paviršiaus arba virš vandenyno ledo dangos dažniausiai atsiranda dėl naktinio apatinio paviršiaus radiacinio aušinimo. Tokios inversijos vadinamos spinduliavimo. . Apatiniai oro sluoksniai nuo žemės paviršiaus atšaldomi labiau nei viršutiniai. Todėl šalia paties žemės paviršiaus temperatūra nukrenta stipriausiai ir nustatomas temperatūros padidėjimas didėjant aukščiui.

Inversija laisvojoje atmosferoje stebima tam tikrame oro sluoksnyje, esančiame tam tikrame aukštyje virš žemės paviršiaus (8 pav.). Inversijos pagrindas gali būti bet kuriame troposferos lygyje, tačiau inversijos dažniausiai būna žemesniuose 2 km atstumu. Inversinio sluoksnio storis taip pat gali būti labai įvairus – nuo ​​kelių dešimčių iki daugelio šimtų metrų. Galiausiai temperatūros šuolis ties inversija, t.y. temperatūros skirtumas viršutinėje ir apatinėje inversinio sluoksnio ribose gali svyruoti nuo 1° ar mažiau iki 10-15° ar daugiau.

Taip atsitinka, kad paviršiaus inversija, besitęsianti iki nemažo aukščio, susilieja su viršutine inversija laisvoje atmosferoje. Tada temperatūros kilimas prasideda nuo paties žemės paviršiaus ir tęsiasi iki didelio aukščio, o temperatūros šuolis pasirodo ypač reikšmingas.

Taip pat atsitinka, kad inversija tiesiogiai pereina į viršutinę izotermą. Dažnai laisvoje atmosferoje tam tikrame regione stebimos dvi (ar daugiau) inversijos, atskirtos sluoksniais, kurių temperatūra normaliai sumažėja.

8 pav. Temperatūros pasiskirstymo pagal aukštį tipai: A -žemės inversija, b- žemės izoterma, V - laisvos atmosferos inversija

Atskiruose žemės paviršiaus taškuose inversijos nepastebimos. Inversinis sluoksnis nuolat tęsiasi dideliame plote, ypač laisvoje atmosferoje.

Inversija meteorologijoje reiškia nenormalų bet kurio atmosferos parametro kitimo pobūdį didėjant aukščiui. Dažniausiai tai reiškia temperatūros inversiją, ty temperatūros padidėjimą su aukščiu tam tikrame atmosferos sluoksnyje, o ne įprastą sumažėjimą.

Yra du inversijos tipai:

Paviršiaus temperatūros inversijos, prasidedančios tiesiai nuo žemės paviršiaus (inversinio sluoksnio storis yra dešimtys metrų)

Temperatūros inversijos laisvoje atmosferoje (inversijos sluoksnio storis siekia šimtus metrų)

Temperatūros inversija užkerta kelią vertikaliam oro judėjimui ir prisideda prie miglos, rūko, smogo, debesų, miražų susidarymo. Inversija labai priklauso nuo vietos reljefo ypatybių. Temperatūros padidėjimas inversiniame sluoksnyje svyruoja nuo dešimtųjų laipsnių iki 15-20 °C ir daugiau. Paviršiaus temperatūros inversijos į Rytų Sibiras ir Antarktida žiemą.

Normalios atmosferos sąlygos

Paprastai žemutinėje atmosferoje (troposferoje) oras šalia Žemės paviršiaus yra šiltesnis nei oras aukščiau, nes atmosferą pirmiausia šildo saulės spinduliuotė per žemės paviršiaus. Keičiantis aukščiui, oro temperatūra mažėja, vidutinis mažėjimo greitis yra 1 °C kas 160 m.

Inversijos priežastys ir mechanizmai

Tam tikromis sąlygomis normalus vertikalus temperatūros gradientas kinta taip, kad Žemės paviršiuje yra šaltesnis oras. Taip gali nutikti, pavyzdžiui, kai šilta, ne tokia tanki oro masė juda per šaltą tankesnį sluoksnį. Šio tipo inversija įvyksta šiltųjų frontų apylinkėse, taip pat vandenyno pakilimo zonose (pakilimas arba pakilimas yra procesas, kurio metu giliai vandenyno vanduo pakyla į paviršių), pavyzdžiui, prie Kalifornijos krantų. Esant pakankamai drėgmės šaltesniame sluoksnyje, po inversiniu „dangteliu“ paprastai susidaro rūkas.
Giedrą, ramią naktį anticiklono metu šaltas oras gali nusileisti kalnų šlaitais ir kauptis slėniuose, kur dėl to oro temperatūra bus žemesnė nei 100 ar 200 m aukštesnė. Virš šaltojo sluoksnio bus šiltesnis oras, dėl kurio greičiausiai susidarys debesis arba lengvas rūkas. Temperatūros inversiją aiškiai parodo laužo dūmų pavyzdys. Dūmai kils vertikaliai, o tada, pasiekę „inversijos sluoksnį“, išlinks horizontaliai. Jei tokia situacija susidaro dideliu mastu, į atmosferą pakilusios dulkės ir purvas (smogas) ten pasilieka ir kaupiasi, o tai sukelia rimtą taršą.

Inversijos mažinimas

Temperatūros inversija gali įvykti laisvojoje atmosferoje, kai dėl adiabatinio suspaudimo, kuris dažniausiai siejamas su subtropinėmis aukšto slėgio sritimis, skęsta ir įkaista platus oro sluoksnis. Turbulencija gali palaipsniui pakelti inversinį sluoksnį į didelį aukštį ir jį „pramušti“, todėl gali kilti perkūnija ir net (tam tikromis aplinkybėmis) atogrąžų ciklonai.

Temperatūros inversijos pasekmės

Nustojus normaliam konvekcijos procesui, užterštas apatinis atmosferos sluoksnis. Tai sukelia problemų miestuose, kuriuose išmetama daug teršalų. Inversijos poveikis dažnai pasireiškia dideliuose miestuose, tokiuose kaip Mumbajus (Indija), Los Andželas (JAV), Meksikas (Meksika), San Paulas (Brazilija), Santjagas (Čilė) ir Teheranas (Iranas). Maži miestai, tokie kaip Oslas (Norvegija) ir Solt Leik Sitis (JAV), esantys kalvų ir kalnų slėniuose, taip pat yra paveikti blokuojančio inversijos sluoksnio. Esant stipriai inversijai, oro tarša gali sukelti kvėpavimo takų ligas. Didysis smogas 1952 metais Londone yra vienas rimčiausių tokių įvykių – dėl jo žuvo daugiau nei 10 tūkst.
Temperatūros inversija kelia pavojų kylantiems orlaiviams, nes variklio trauka sumažėja, kai orlaivis patenka į viršutinius šiltesnio oro sluoksnius.
Žiemą inversija gali sukelti pavojų gamta. Labai stiprios šalnos anticiklone. šaltas lietus prie Atlanto ir pietinių ciklonų išėjimo (ypač per jų šiltuosius frontus).

Nenormalus TEMPERATŪROS padidėjimas didėjant ūgiui. Paprastai oro temperatūra mažėja didėjant aukščiui virš žemės lygio. Vidutinis mažėjimo greitis – 1 °C kas 160 m. Esant tam tikroms oro sąlygoms, stebima priešinga situacija. Giedrą, ramią naktį su anticiklonu šaltas oras gali riedėti šlaitais ir kauptis slėniuose, o prie slėnio dugno oro temperatūra bus žemesnė nei 100 ar 200 m aukštesnė. Virš šaltojo sluoksnio bus šiltesnis oras, dėl kurio greičiausiai susidarys debesis arba lengvas rūkas. išryškėja iš gaisro kylančių dūmų pavyzdyje. Dūmai kils vertikaliai, o tada, pasiekę „inversijos sluoksnį“, sulinks horizontaliai. Jei tokia situacija susidaro stambiu mastu, į atmosferą pakilusios dulkės ir nešvarumai ten pasilieka ir kaupiasi, o tai sukelia rimtą taršą.

Laikrodžio vertė Temperatūros inversija kituose žodynuose

Inversija- inversijos (lot. inversio – apvertimas) (lingu., liet.). Žodžių permutacija, laužanti jų įprastą tvarką sakinyje; konstrukcija atvirkštine žodžių tvarka, pvz. Liūdnas........
Ušakovo aiškinamasis žodynas

Inversija J.- 1. Įprastos žodžių tvarkos keitimas sakinyje, turinčiame semantinę ar stilistinę paskirtį. 2. Oro temperatūros padidėjimas viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, o ne įprastai stebimas .........
Efremovos aiškinamasis žodynas

Inversija--Ir; ir. [lat. inversio – permutacija] Įprastos elementų padėties keitimas, išdėstymas atvirkštine tvarka. I. žodžių išdėstymu (kalb., liet.; eilės pakeitimas ........
Aiškinamasis Kuznecovo žodynas

Adaptacijos temperatūra- A. termoreceptoriai į pastovios temperatūros veikimą, pasireiškiantį jų jautrumo sumažėjimu.
Didysis medicinos žodynas

Botkin temperatūros kreivė- (S.P. Botkin) temperatūros kreivės tipas pacientams, sergantiems vidurių šiltine, kuriam būdingas bangavimas, atspindintis ciklišką infekcinio proceso eigą.
Didysis medicinos žodynas

Vunderlicho temperatūros kreivė- (C. R. A. Wunderlich, 1815-1877, vokiečių gydytojas) temperatūros kreivė pacientams, sergantiems vidurių šiltine, kuriai būdingas laipsniškas kilimas, užsitęsęs nuolatinis karščiavimas ir lizės sumažėjimas ....
Didysis medicinos žodynas

Inversija- (lot. inversio inversion, permutation) genetikoje – intrachromosominis persitvarkymas, kurio metu lokusų tvarka chromosomos dalyje yra atvirkštinė.
Didysis medicinos žodynas

Miego inversija- žr. Miego iškrypimas.
Didysis medicinos žodynas

Elektrokardiogramos elementų inversija- elektrokardiogramos elementų poliškumo poslinkis priešinga kryptimi nei įprasta šiai užduočiai.
Didysis medicinos žodynas

Kildyuševskio temperatūros kreivė- (I. S. Kildyuševskis, gimęs 1860 m., uošvis) temperatūros kreivės variantas pacientams, sergantiems vidurių šiltine, kuriam būdingas greitas didelis kilimas, po kurio palaipsniui mažėja.
Didysis medicinos žodynas

Mutacijos temperatūra- žr. Temperatūrai jautri mutacija.
Didysis medicinos žodynas

Inversija — geomagnetinis laukas- Žemės magnetinio lauko krypties (poliškumo) pasikeitimas stebimas laiko intervalais nuo 500 tūkstančių metų iki 50 milijonų metų. Mūsų laikais....

Gyventojų inversija- nesubalansuota medžiagos būsena, kai vienos rūšies atomų (jonų, molekulių), sudarančių medžiagą, energijos lygių poros viršutinės dalies populiacija viršija ......
Didelis enciklopedinis žodynas

Temperatūros inversija- oro temperatūros padidėjimas su aukščiu tam tikrame atmosferos sluoksnyje vietoj įprasto mažėjimo. Atskirkite paviršiaus temperatūros inversijas, pradedant nedelsiant ........
Didelis enciklopedinis žodynas

Kombinuota inversija (sr)- perėjimo iš sistemos dalelių į daleles operacija (krūvio konjugacija, C), tuo pat metu keičiant dalelių erdvinių koordinačių ženklus (erdvinė ........
Didelis enciklopedinis žodynas

Tarptautinė praktinė temperatūros skalė (IPTS-68)- 1968 m. įsteigė Tarptautinis svorių ir matų komitetas, remdamasis 11 pirminių atkuriamų temperatūros taškų (trigubas vandens taškas, neono virimo temperatūra, kietėjimas ....
Didelis enciklopedinis žodynas

Jautrumo temperatūra- (s. thermaesthetica) H. į temperatūros pokytį aplinką.
Didysis medicinos žodynas

Praktinė temperatūros skalė— žr. Tarptautinę praktinę temperatūros skalę.
Didelis enciklopedinis žodynas

Erdvinė inversija (p)—dalelių erdvinių koordinačių ženklų apvertimas: x ?x, y ?y, z ?z; gaunamas veidrodiniu būdu atspindint dalelių koordinates, palyginti su trimis viena kitai statmenomis .......
Didelis enciklopedinis žodynas

Temperatūros inversija- Žr. Temperatūros inversija.
Didelis enciklopedinis žodynas

Termodinaminė temperatūros skalė- (Kelvino skalė) - absoliuti temperatūros skalė, nepriklausoma nuo termometrinės medžiagos savybių (atskaitos taškas yra absoliuti nulinė temperatūra). Termodinaminės temperatūros konstrukcija ........
Didelis enciklopedinis žodynas

Inversija- (iš lot. inversio – apsisukimas), chromosomų persitvarkymo tipas, kurį sudaro genetinės vietos pakeitimas. medžiaga 180. Sukelia vietovių kaitos pasikeitimą .........
Biologinis enciklopedinis žodynas

Temperatūros inversija- temperatūros inversija - oro temperatūros padidėjimas su aukščiu tam tikrame troposferos sluoksnyje. Inversijos vyksta paviršiniame oro sluoksnyje, taip pat laisvojoje atmosferoje, .......
Geografinė enciklopedija

Žemės temperatūros istorija--Dabar Vidutinė temperatūraŽemės oras prieš 14,2,3 milijardo metų buvo prieš 71,600 milijonų metų 20.
Istorinis žodynas

Inversija- - transformacija, perkelianti kiekvieną A plokštumos tašką į tokį tašką A "guli ant spindulio OA, kad OA" -OA \u003d k, kur k yra koks pastovus tikrasis skaičius. Point Onaz......
Matematinė enciklopedija

Inversija- įprastos daiktų tvarkos keitimas, pertvarkymas; seksualinė inversija reiškia homoseksualumą.
Seksologinis žodynas

Inversija- įprastos daiktų tvarkos keitimas, pertvarkymas; seksualinė inversija reiškia homoseksualumą.

Orai tam tikroje vietovėje turi didelę įtaką žmogaus gyvenimui, todėl informacija apie valstybę žemės atmosfera visada naudinga ekonominiu ir sveikatos saugos požiūriu. Temperatūros inversija yra vienas iš apatinių atmosferos sluoksnių būklės tipų. Kas tai yra ir kur jis pasireiškia, aptariama straipsnyje.

Kas yra temperatūros inversija?

Ši sąvoka reiškia oro temperatūros padidėjimą, kai aukštis nuo žemės paviršiaus didėja. Šis iš pažiūros nekenksmingas apibrėžimas sukelia gana rimtų pasekmių. Faktas yra tas, kad oras gali būti laikomas idealiomis dujomis, kurių slėgis esant fiksuotam tūriui yra atvirkščiai susijęs su temperatūra. Kadangi temperatūros inversijos metu temperatūra didėja didėjant aukščiui, tai reiškia, kad oro slėgis mažėja ir jo tankis mažėja.

Iš mokyklinio fizikos kurso žinoma, kad konvekciniai procesai, sukeliantys vertikalų skystos medžiagos tūrio maišymąsi gravitaciniame lauke, vyksta, jei apatiniai sluoksniai yra mažiau tankūs nei viršutiniai (karštas oras visada kyla aukštyn). Taigi temperatūros inversija užkerta kelią konvekcijai apatinėje atmosferoje.

Normalios atmosferos sąlygos

Atlikus daugybę stebėjimų ir matavimų, buvo nustatyta, kad mūsų planetos vidutinio klimato zonoje oro temperatūra nukrenta 6,5 ​​° C kiekvienam aukščio kilometrui, tai yra 1 ° C, kai aukštis padidėja 155 metrų. Taip yra dėl to, kad atmosfera įkaista ne dėl to, kad pro ją prasiskverbia saulės šviesa (matomajam elektromagnetinės spinduliuotės spektrui oras yra skaidrus), o dėl jo sugerties re- spinduliuojamą energiją infraraudonųjų spindulių diapazone nuo žemės paviršiaus ir vandens. Todėl kuo arčiau žemės yra oro sluoksniai, tuo labiau jie įšyla saulėtą dieną.

Atogrąžų zonoje klimato zona oras lėčiau vėsta didėjant aukščiui (maždaug 1 °C 180 m). Taip yra dėl to, kad šiose platumose yra pasatų vėjų, kurie neša šilumą iš pusiaujo regionų į tropikus. Tuo pačiu metu šiluma patenka iš viršutinių sluoksnių (1-1,5 km) į apatinius, o tai neleidžia greitai nukristi oro temperatūrai didėjant aukščiui. Be to, atmosferos storis atogrąžų zonoje yra didesnis nei vidutinio klimato zonoje.

Taigi normalią atmosferos sluoksnių būklę sudaro jų aušinimas didėjant aukščiui virš jūros lygio. Ši būsena skatina maišymąsi ir oro cirkuliaciją vertikalia kryptimi dėl konvekcinių procesų.

Kodėl viršutiniai oro sluoksniai gali būti šiltesni nei apatiniai?

Kitaip tariant, kodėl vyksta temperatūros inversija? Taip nutinka dėl tos pačios priežasties, kaip ir normalios atmosferos sąlygos. Žemė turi didesnę vertęšilumos laidumas nei oras. Tai reiškia, kad naktį, kai danguje nėra debesų ir debesų, greitai atšąla ir tie atmosferos sluoksniai, kurie tiesiogiai liečiasi su žemės paviršiumi. Rezultatas yra toks vaizdas: šaltas žemės paviršius, šaltas oro sluoksnis šalia jo ir šilta atmosfera tam tikrame aukštyje.

Kas yra temperatūros inversija ir kur ji pasireiškia? Aprašyta situacija dažnai susidaro žemumose, absoliučiai bet kurioje vietovėje ir bet kurioje platumoje ryte. Žemai esantis reljefas apsaugotas nuo horizontalių oro masių judėjimo, tai yra nuo vėjo, todėl per naktį atvėsęs oras jame sukuria lokaliai stabilią atmosferą. Kalnų slėniuose galima pastebėti temperatūros inversijos reiškinį. Be aprašyto naktinio atšalimo proceso, kalnuose jo formavimąsi palengvina ir šalto oro „slinkimas“ iš šlaitų į lygumas.

Temperatūros inversijos trukmė gali trukti nuo kelių valandų iki kelių dienų. Įprastos atmosferos sąlygos susidaro iš karto, kai tik žemės paviršius įšyla.

Kodėl šis reiškinys pavojingas?

Atmosferos būsena, kurioje vyksta temperatūros inversija, yra stabili ir be vėjo. Tai reiškia, kad jei tam tikroje teritorijoje įvyksta koks nors išmetimas į atmosferą arba išgaruoja toksiškos medžiagos, jos niekur neišeina, o lieka ore virš atitinkamos teritorijos. Kitaip tariant, temperatūros inversijos reiškinys atmosferoje prisideda prie daugkartinio toksinių medžiagų koncentracijos padidėjimo joje, o tai kelia didžiulį pavojų žmonių sveikatai.

Aprašyta situacija dažnai susidaro dideliuose miestuose ir didmiesčių zonose. Pavyzdžiui, tokie miestai kaip Tokijas, Niujorkas, Atėnai, Pekinas, Lima, Kvala Lumpūras, Londonas, Los Andželas, Bombėjus, Čilės sostinė – Santjagas ir daugelis kitų pasaulio miestų dažnai kenčia nuo temperatūros inversijos pasekmių. Dėl didelės žmonių koncentracijos šiuose miestuose pramoninės emisijos yra milžiniškos, todėl ore atsiranda smogas, sutrikdantis matomumą ir keliantis grėsmę ne tik sveikatai, bet ir žmonių gyvybei.

Taigi 1952 m. Londone ir 1962 m. Rūro slėnyje (Vokietija) dėl ilgo temperatūros inversijos ir didelio sieros oksidų išmetimo į atmosferą mirė keli tūkstančiai žmonių.

Peru sostinė Lima

Pradedant klausimą, kas yra temperatūros inversija geografijoje, įdomu pažvelgti į situaciją Peru sostinėje. Jis įsikūręs pakrantėje Ramusis vandenynas ir Andų papėdėje. Netoli miesto esančią pakrantę skalauja Humboldtas, dėl kurio žemės paviršius stipriai atšaldomas. Pastarasis savo ruožtu prisideda prie žemiausių oro sluoksnių vėsinimo ir rūkų susidarymo (mažėjant oro temperatūrai mažėja vandens garų tirpumas jame, pastarasis pasireiškia rasos ir rūko susidarymu).

Dėl aprašytų procesų susidaro paradoksali situacija: Limos pakrantę dengia rūkas, kuris neleidžia saulės spinduliams įkaitinti žemės paviršiaus. Todėl temperatūros inversijos būsena tokia stabili (horizontalią oro cirkuliaciją trukdo kalnai), kad čia beveik nelyja. Paskutinis faktas paaiškina, kodėl Limos pakrantė praktiškai yra dykuma.

Kaip elgtis gavus informaciją apie nepalankią atmosferos būklę?

Jei žmogus gyvena dideliame mieste ir jis gavo informaciją apie temperatūros inversijos egzistavimą atmosferoje, tuomet rekomenduojama, jei įmanoma, neiti į lauką ryte, o palaukti, kol žemė sušils. Jei iškyla toks poreikis, tuomet reikia naudoti asmenines kvėpavimo organų apsaugos priemones (marlės tvarstį, šaliką) ir nepasilikti ilgas laikas atvirame ore.

Daug įspūdžių ir prisiminimų siejasi su parasparnių „inversijos“ samprata. Paprastai apie šį reiškinį kalbama su apgailestavimu, panašiai kaip „vėl žema inversija neleido man nuskristi geru maršrutu“ arba „Įvažiavau į inversiją ir negalėjau įgyti daugiau“. Susitvarkykime su šiuo reiškiniu, argi jis toks blogas? Ir su įprastomis klaidomis, kurias daro parasparniai kalbėdami apie „inversiją“.

Taigi, pradėkime nuo Vikipedijos:

Inversija meteorologijoje - reiškia nenormalų bet kurio atmosferos parametro kitimo pobūdį didėjant aukščiui. Dažniausiai tai taikoma temperatūros inversija, ty į temperatūros padidėjimą su aukščiu tam tikrame atmosferos sluoksnyje, o ne įprastą mažėjimą.

Taigi išeina, kad kai mes kalbame apie „inversiją“, mes kalbame apie temperatūros inversija. Tai yra apie temperatūros padidėjimas su aukščiu tam tikrame oro sluoksnyje.– Labai svarbu tvirtai suvokti šį dalyką, nes kalbant apie atmosferos būklę, galima išskirti, kad apatinei atmosferos daliai (prieš tropopauzę):

• Normali būklė– kai oro temperatūra didėja aukštyje – mažėja. Pavyzdžiui, vidutinį temperatūros kritimo greitį atsižvelgiant į aukštį standartinėje atmosferoje ICAO nustatė 6,49 laipsnio K/km.

• Nenormali būklė išlieka pastovus(izoterma)

• Tai taip pat nėra normalu. kai temperatūra didėja didėjant aukščiui dideja (temperatūros inversija)

Izotermijos arba tikrosios inversijos buvimas tam tikrame oro sluoksnyje reiškia, kad atmosferos gradientas čia yra lygus nuliui arba net neigiamas, o tai aiškiai rodo atmosferos STABILUMĄ ().

Laisvai kylantis oro tūris, patekęs į tokį sluoksnį, labai greitai praranda temperatūrų skirtumą tarp savęs ir aplinkos.(Kylantis oras vėsinamas sausu arba drėgnu adiabatiniu gradientu, o jo aplinkos oras temperatūros nekeičia ar net įkaista.Tas temperatūrų skirtumas, dėl kurio atsirado Archimedo jėgos perteklius, virš gravitacijos jėgos greitai išsilygina ir judėjimas sustoja).

Pateiksime pavyzdį, tarkime, kad turime tam tikrą oro tūrį, kuris žemės paviršiuje, palyginti su jį supančiu oru, perkaito 3 laipsniais K. Šis oro tūris, atitrūkęs nuo žemės, sukuria šiluminį burbulą. (terminis). Įjungta Pradinis etapas jo temperatūra yra 3 laipsniais aukštesnė, todėl ir tankis tam pačiam tūriui, lyginant su jį supančiu oru, yra mažesnis. Todėl Archimedo jėga viršys gravitacijos jėgą, o oras pradės judėti aukštyn su pagreičiu (plūduriuoti). plaukia aukštyn, Atmosferos slėgis kris visą laiką, plūduriuojantis tūris plėsis, o plečiantis vėsta pagal sausą adiabatinį dėsnį (oro maišymas dažniausiai nepaisomas esant dideliems kiekiams).

Kiek laiko jis plauks? - priklauso nuo to, kaip greitai, aukštyje, atvėsta aplinka. Jei aplinkos aušinimo kitimo dėsnis yra toks pat kaip ir sausasis adiabatinis dėsnis, pradinis „perkaitimas aplinkos atžvilgiu“ išliks visą laiką, o mūsų iššokantis burbulas visą laiką greitės ( trinties jėga didės didėjant greičiui, o esant dideliam greičiui jos nebegalima pamiršti, pagreitis sumažės).

Tačiau tokios sąlygos yra labai retos, dažniausiai atmosferos gradientas yra 6,5–9 laipsniai K/km. Pavyzdžiui, 8 laipsniai K/km.

Skirtumas tarp atmosferos gradiento ir sauso adiabatinio = 10-8=2 laipsniai K/km, tada 1 km aukštyje nuo paviršiaus nuo pradinio 3 laipsnių perkaitimo liko tik 1. (mūsų burbulas atvėso 9,8=10 laipsnių, o aplinkinis oras – 8). Dar 500m pakilimo ir temperatūra susilygins. Tai yra, 1,5 km aukštyje burbulo ir supančio oro temperatūra bus vienoda, susibalansuos Archimedo jėga ir gravitacijos jėga. Kas atsitiks su burbulu? Visose parasparnių knygose jie rašo – kad jis išliks tokiame lygyje. Taip, galiausiai, teoriškai, būtent taip ir atsitiks. Tačiau mums, skrendant, svarbi ir proceso dinamika.

Burbulas kabės naujame pusiausvyros lygyje ne iš karto. Ir jei nebūtų tų reiškinių, į kuriuos nepaisoma aprašant burbulo kilimą (trinties jėga, maišymasis su aplinkiniu oru, šilumos mainai su aplinkiniu oru), jis niekada nesušaltų :).

Iš pradžių jis „iš inercijos“ nuslys virš pusiausvyros lygio (visą laiką, kol kilo, greitėjo ir jau turi neblogą greitį, taigi ir kinetinės energijos atsargą. Pakilęs virš šio lygio (1,5 km), gradientas veiks priešinga kryptimi, tada jei mūsų oro tūris atvės greičiau nei aplinkinio oro, gravitacijos jėga viršys Archimedo jėgą, o susidaranti jėga jau veiks žemyn, lėtėja (kartu su jėga trintis) jo judėjimą. Tam tikrame aukštyje jų veikimas visiškai sustabdys mūsų burbulą ir jis pradės judėti žemyn. Jei visiškai nepaisysime trinties jėgos ir manysime, kad oras nesimaišo su aplinka ir nekeičia energijos, tada jis svyruotų aukštyn ir žemyn nuo 0 iki 3000 m. Bet realybėje, žinoma, taip nebūna.Jos greitai irsta, o ypač greitai yra ribojamos skirtingų nuolydžių sluoksnių.

Dabar apsvarstykite tą patį pavyzdį, tik su inversiniu sluoksniu, gradientu -5 deg K/km (atminkite, kad meteorologijoje gradientas yra su priešingu ženklu), 750 m aukštyje 300 m storio.

Tada per pirmuosius 750 m mūsų burbulas praras 1,5 laipsnio perkaitimo (10-8 = 2 laipsniai K km. 2 * 0,75 = 1,5 laipsnio), toliau kildamas toliau vės 1 laipsniu kas 100 m, o pradedant nuo 750 m aukštyje aplinkinis oras tik padidina jo temperatūrą. Reiškia skirtumą tarp gradientų. 10–5=15 laipsnio K/km arba 1,5 laipsnio 100 m. O po kitų 100m (850 metrų aukštyje) burbulo temperatūra prilygs aplinkos temperatūrai.

Tai reiškia, kad inversinis sluoksnis, kurio gradientas –5 laipsniai K/km, greitai sustabdė burbulą. (Taip pat greitai užgesins burbulo inerciją, idealiausia po 200m, bet iš tikrųjų, atsižvelgiant į trintį, maišymąsi ir šilumos perdavimą, daug anksčiau).

Matome, kad inversinis sluoksnis riboja burbulų svyravimus (jei nepaisysime trinties, maišymosi ir šilumos perdavimo) nuo 0-3000m iki 0-1050m.

Ar inversija tokia bloga? Jei jis žemas ir sulėtina mūsų termosą, tai blogai. Jei jis yra pakankamai dideliame aukštyje ir apsaugo nuo oro kilimo į nestabilumo zonas, kuriose susidaro kondensatas ir kur drėgnas adiabatinis gradientas yra mažesnis nei atmosferinis, tada inversija yra gera.

Kas sukelia temperatūros inversiją?

Iš tiesų, griežtai tariant, termodinaminei atmosferos pusiausvyrai iki tropopauzės lygio tai nėra normali būsena.

Pasireiškimo vietoje yra 2 inversijos tipai:

• paviršius (tas, kuris prasideda nuo žemės paviršiaus)
• inversija aukštyje (tam tikras sluoksnis aukštyje)

Ir galime išskirti 4 inversijos tipus, pagal jo atsiradimo tipus. su visais jais galime lengvai susidurti Kasdienybė ir skrydžiuose:

• paviršiaus radiacinis aušinimas
• nuotėkio inversija
• advekcinė transporto inversija
• nusėdimo inversija

SU paviršiaus inversija tai paprasta, ji taip pat vadinama radiacine aušinimo inversija arba naktine inversija. Žemės paviršius, susilpnėjus saulės šilumai, greitai vėsta (taip pat ir dėl infraraudonųjų spindulių). Atvėsęs paviršius atvėsina ir šalia esantį oro sluoksnį. Kadangi oras blogai perduoda šilumą, šis vėsinimas virš tam tikro aukščio nebejaučiamas.

Įžeminimo inversija

Sluoksnio storis ir jo peršalimo intensyvumas priklauso nuo:

• vėsinimo trukmė, kuo ilgiau naktis, tuo labiau atšąla paviršius ir prie jo esantis oro sluoksnis. Rudenį ir žiemą paviršiaus inversijos yra storesnės ir turi ryškesnį nuolydį.
• vėsinimo greitis, pavyzdžiui, jei yra debesuotumas, tai dalis infraraudonųjų spindulių, su kuriais išeina šiluma, atsispindi atgal į žemę, o vėsinimo intensyvumas pastebimai sumažėja (debesuotos naktys yra šiltos).
• požeminio paviršiaus paviršiaus šiluminės galios, kurios turi didelę šiluminę galią ir per dieną sukauptą šilumą, ilgiau vėsina ir mažiau vėsina orą (pavyzdžiui, šilti vandens telkiniai).
• vėjo buvimas šalia žemės, vėjas maišo orą ir jis intensyviau vėsta, pastebimai didesnis inversijos sluoksnis (storis).

Nuotėkio inversija- atsiranda, kai šaltas oras teka šlaitais į slėnį, išstumdamas šiltesnį orą aukštyn. Oras gali nutekėti tiek iš atšalusių šlaitų naktį, tiek dieną, pavyzdžiui, iš ledynų.

Nuotėkio inversija

Advekcinė transporto inversija atsiranda, kai oras juda horizontaliai. Pavyzdžiui, šiltos oro masės ant šaltų paviršių. Arba tiesiog skirtingos oro masės. Ryškus pavyzdys yra atmosferos frontai, priekinėje riboje bus stebima inversija. Kitas pavyzdys – šilto (naktį) oro advekcija iš vandens paviršiaus į šaltą žemę. Rudenį tokia advekcija dažnai įsivaizduojama kaip rūkas. (jie vadinami taip, advekciniais rūkais, kai drėgnas šiltas oras iš vandens patenka į šaltą žemę ar daugiau saltas vanduo ir tt)

Atsiranda, jei išorinės jėgos sukelti tam tikrą oro sluoksnį nuslūgti. Nusileidus, oras susispaus (didėjant atmosferos slėgiui) ir įkais adiabatiškai, todėl gali pasirodyti, kad apatiniuose sluoksniuose – temperatūra žemesnė – įvyks inversija. Šis procesas gali vykti per skirtingos sąlygos ir svarstyklės, tokia inversija įvyksta, pavyzdžiui, kai oras nusėda anticiklonuose, kai oras leidžiasi žemyn kalnų-slėnių cirkuliacijoje, tarp debesies su krituliais ir šalia esančio aplinkinio oro arba, pavyzdžiui, plaukų džiovintuvo metu. Jo atsiradimui reikalingas nuolatinis išorinis poveikis, kuris atlieka oro pernešimą ir nuleidimą.

Dabar grįžkime prie mitų apie inversiją.

Labai dažnai parasparniai kalba apie inversiją ten, kur jos nėra. Taip yra dėl to, kad esame įpratę vadinti bet kokį sluoksnį, kuris pastebimai sulėtina ir atitolina vertikalų oro judėjimą inversija nors taip nėra. Tiesiog sluoksnis su nedideliu gradientu arba izoterma taip pat greitai blokuoja oro judėjimą, tačiau tai nėra tikra inversija.

Antrasis punktas iškilo dėl to, kad knygose, iliustracijose atmosferos gradientai arba aerologinė diagrama paprastai piešiama aiškumo dėlei stačiakampėse koordinačių sistemose (ADC), kur izotermos (pastovių temperatūrų linijos) nukreipiamos iš apačios į viršų statmenai izobarai (arba to paties aukščio linijos). Tokiuose paveiksluose inversija yra bet kuri stratifikacijos kreivės atkarpa pasvirusi į DEŠINĘ iš vertikalios iš apačios į viršų. Tokių koordinačių inversija yra lengvai matoma.

Pavyzdys iš D. Pegano knygos Suprask dangų.

Praktikoje dauguma žmonių naudojasi, pavyzdžiui, iš svetainės meteo.paraplan.ru ir čia jau pačios izotermos yra pakreiptos į dešinę, todėl norint pamatyti inversiją, reikia palyginti nuolydžio nuolydį. stratifikacijos kreivė su izoterma! Ir tai padaryti akimis naudojant paviršutinišką vaizdą yra daug sunkiau nei naudojant ADP diagramą. Pažiūrėkite į žemiau esančią diagramą, šalia žemės yra šiek tiek paviršiaus inversija. 400m sluoksnyje temperatūra šiek tiek pakilusi (600 metrų aukštyje apie laipsniu šilčiau nei prie žemės) gradientas apie -2,5 laipsnio K km. O viršuje NE inversija, o tiesiog labai mažas nuolydis, apie +3,5 laipsnio K km.

Inversija ir ne inversija

Dėl to, kad joks pakreipimas į dešinę nebus inversija ADC, pilotai dažnai vartoja šį žodį netinkamoje vietoje, o tai erzina tikrus meteorologus 🙂

Tuo pačiu metu apskaičiuotos, modelio aerologinės diagramos gali nenumatyti plonų inversinių sluoksnių, nes jose vidutinė temperatūra virš sluoksnio, o ne 2 sluoksniai, o inversinis sluoksnis yra 100 m storio, pavyzdžiui, su temperatūros skirtumu apatinė ir viršutinė ribos -1 laipsnis, gretimas sluoksnis 900 metrų su +8 laipsnių temperatūros skirtumu. jie tiesiog nubrėžs storesnį sluoksnį, 1 km – su maždaug 7 laipsnių nuolydžiu kilometre. Nors iš tikrųjų bus keli skirtingi sluoksniai.

Pavyzdžiui, kaip toliau esančioje natūralioje diagramoje (ADP). Taip pat rodomas 200 m storio paviršiaus inversinis sluoksnis + izoterminis sluoksnis. Ir plonas inversijos sluoksnis 2045m aukštyje, ir izotermos sluoksnis 3120m aukštyje. Šie ploni sluoksniai nėra modeliuojami, tačiau iš tikrųjų jie stipriai veikia termikus.

Viso masto ADP iš baliono-zondo

Santrauka.

Ne kiekviena stratifikacijos kreivės dalis, pasvirusi į dešinę ADC, yra inversija, būkite atsargūs! Tikrą inversiją galima pamatyti tik viršutinėje oro diagramoje, paimtoje iš tikrųjų atmosferos zondavimo duomenų. „Modelio“ diagramose jie gali būti neskaičiuojami, o tik į juos atsižvelgiama mažinant kai kurių sluoksnių gradientą. Tačiau šiuo atveju jų egzistavimą galima spėti, jei atsižvelgsime į galimus inversijų atsiradimo veiksnius.

Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.