Čo je inverzia v geografii. Inverzia

Pokles teploty s výškou možno považovať za normálny stav pre troposféru a teplotné inverzie možno považovať za odchýlky od normálneho stavu. Pravda, teplotné inverzie v troposfére sú častým, takmer každodenným javom. Ale zachytávajú vzduchové vrstvy, ktoré sú dosť tenké v porovnaní s celou hrúbkou troposféry.

Teplotnú inverziu možno charakterizovať výškou, v ktorej sa pozoruje, hrúbkou vrstvy, v ktorej s výškou rastie teplota a teplotným rozdielom na hornej a dolnej hranici inverznej vrstvy – teplotným skokom. Ako prechodný prípad medzi normálnym poklesom teploty s výškou a inverziou je pozorovaný aj jav vertikálnej izotermie, kedy sa teplota v určitej vrstve s výškou nemení.

Podľa výšky možno všetky troposférické inverzie rozdeliť na povrchové inverzie A inverzie vo voľnej atmosfére.

Inverzia povrchu začína od samotného podkladového povrchu (pôda, sneh alebo ľad). Nad otvorenou vodou sa takéto inverzie pozorujú zriedkavo a nie sú také významné. Teplota podkladového povrchu je najnižšia, s výškou sa zvyšuje a tento nárast môže siahať do vrstvy niekoľkých desiatok až stoviek metrov. Inverziu potom vystrieda normálny pokles teploty s výškou.

Inverzie povrchových teplôt nad pevninským alebo oceánskym ľadom sú z veľkej časti spôsobené nočným radiačným ochladzovaním podkladového povrchu. Takéto inverzie sa nazývajú radiačné . Spodné vrstvy vzduchu sú ochladzované od zemského povrchu viac ako nadložné vrstvy. Preto v blízkosti zemského povrchu teplota najviac klesá a dochádza k nárastu teploty s výškou.

Inverziu vo voľnej atmosfére pozorujeme v určitej vrstve vzduchu ležiacej v určitej výške nad zemským povrchom (obr. 8). Základňa inverzie môže byť na akejkoľvek úrovni v troposfére, ale inverzie sú najčastejšie v rámci nižších 2 km. Hrúbka inverznej vrstvy môže byť tiež veľmi rozdielna – od niekoľkých desiatok až po mnoho stoviek metrov. Nakoniec teplotný skok pri inverzii, t.j. teplotný rozdiel na hornej a dolnej hranici inverznej vrstvy sa môže meniť od 1° alebo menej do 10-15° alebo viac.

Stáva sa, že povrchová inverzia, siahajúca do značnej výšky, sa spája s nadložnou inverziou vo voľnej atmosfére. Potom nárast teploty začína od samotného zemského povrchu a pokračuje do vysokých nadmorských výšok a teplotný skok sa ukazuje ako obzvlášť významný.

Stáva sa tiež, že inverzia sa priamo transformuje na nadložnú izotermu. Často sú pozorované dve (alebo viac) inverzií vo voľnej atmosfére nad určitou oblasťou, oddelené vrstvami s normálnym poklesom teploty.

Obr.8. Typy rozloženia teploty s výškou: A - prízemná inverzia, b- povrchová izotermia, V - inverzia voľnej atmosféry

Nad jednotlivými bodmi zemského povrchu sa inverzie nepozorujú. Inverzná vrstva sa kontinuálne rozprestiera na veľkej ploche, najmä v prípade inverzií vo voľnej atmosfére.

Inverzia v meteorológii znamená anomálny charakter zmien ktoréhokoľvek parametra v atmosfére s rastúcou výškou. Najčastejšie ide o teplotnú inverziu, to znamená zvýšenie teploty s výškou v určitej vrstve atmosféry namiesto obvyklého poklesu.

Existujú dva typy inverzie:

Inverzie povrchovej teploty začínajúce priamo od zemského povrchu (hrúbka inverznej vrstvy je desiatky metrov)

Teplotné inverzie vo voľnej atmosfére (hrúbka inverznej vrstvy dosahuje stovky metrov)

Teplotná inverzia zabraňuje vertikálnym pohybom vzduchu a prispieva k tvorbe oparu, hmly, smogu, oblakov a fatamorgánu. Inverzia silne závisí od miestnych vlastností terénu. Nárast teploty v inverznej vrstve sa pohybuje od desatín stupňa až po 15-20 °C a viac. Inverzie povrchovej teploty majú najväčšiu silu v Východná Sibír a v zime na Antarktíde.

Normálne atmosférické podmienky

V nižšej atmosfére (troposfére) je vzduch v blízkosti zemského povrchu zvyčajne teplejší ako vzduch nad zemou, pretože atmosféra je primárne ohrievaná slnečným žiarením zemského povrchu. So zmenou nadmorskej výšky klesá teplota vzduchu, priemerná rýchlosť poklesu je 1 °C na každých 160 m.

Príčiny a mechanizmy inverzie

Za určitých podmienok sa normálny vertikálny teplotný gradient mení tak, že chladnejší vzduch končí blízko zemského povrchu. To sa môže stať napríklad vtedy, keď sa teplá, menej hustá vzduchová hmota pohybuje cez studenú, hustejšiu vrstvu. Tento typ inverzie sa vyskytuje v blízkosti teplých frontov, ako aj v oblastiach oceánskeho vzostupu (vzostup je proces, pri ktorom hlboké oceánske vody vystupujú na povrch), napríklad pri pobreží Kalifornie. Pri dostatočnej vlhkosti v chladnejšej vrstve je typická tvorba hmly pod inverzným „vekom“.
Za jasnej, tichej noci počas anticyklóny môže studený vzduch zostupovať po horských svahoch a zhromažďovať sa v údoliach, kde bude výsledná teplota vzduchu nižšia ako o 100 alebo 200 m vyššia. Nad chladnou vrstvou bude teplejší vzduch, ktorý pravdepodobne vytvorí oblačnosť alebo slabú hmlu. Teplotnú inverziu názorne demonštruje príklad dymu z požiaru. Dym bude stúpať vertikálne a potom sa ohne horizontálne, keď dosiahne „inverznú vrstvu“. Ak sa táto situácia vytvorí vo veľkom rozsahu, prach a nečistoty (smog) stúpajúce do atmosféry tam zostávajú a pri nahromadení vedú k vážnemu znečisteniu.

Inverzia zostupu

K teplotnej inverzii môže dôjsť vo voľnej atmosfére, keď široká vrstva vzduchu klesá a je ohrievaná adiabatickou kompresiou, ktorá je zvyčajne spojená so subtropickými oblasťami vysokého tlaku. Turbulencie môžu inverznú vrstvu postupne zdvihnúť do väčšej výšky a „prepichnúť“ ju, čo má za následok vznik búrok a za určitých okolností dokonca aj tropické cyklóny.

Dôsledky teplotnej inverzie

Keď sa normálny konvekčný proces zastaví, spodná vrstva atmosféry sa znečistí. To spôsobuje problémy v mestách s veľkými emisiami. Inverzné efekty sa často vyskytujú vo veľkých mestách ako Bombaj (India), Los Angeles (USA), Mexico City (Mexiko), Sao Paulo (Brazília), Santiago (Čile) a Teherán (Irán). Blokujúcou inverznou vrstvou sú ovplyvnené aj malé mestá ako Oslo (Nórsko) a Salt Lake City (USA), ktoré sa nachádzajú v údoliach kopcov a hôr. Pri silnej inverzii môže znečistenie ovzdušia spôsobiť ochorenia dýchacích ciest. Veľký smog z roku 1952 v Londýne je jednou z najvážnejších udalostí tohto druhu - zomrelo naň viac ako 10 tisíc ľudí.
Teplotné inverzie predstavujú nebezpečenstvo pre vzlietajúce lietadlá, pretože ťah motora sa zníži, keď sa lietadlo dostane do nadložných vrstiev teplejšieho vzduchu.
V zime môže viesť k inverzii nebezpečné javy prírody. Veľmi silné mrazy v anticyklóne. Mrznúci dážď keď sa objavia atlantické a južné cyklóny (najmä pri prechode ich teplých frontov).

Abnormálne zvýšenie teploty TEMPERATURE s nadmorskou výškou. Normálne teplota vzduchu klesá so zvyšujúcou sa nadmorskou výškou nad zemou. Priemerná rýchlosť poklesu je 1 °C na každých 160 m.Za určitých poveternostných podmienok je pozorovaná opačná situácia. Za jasnej a pokojnej noci s tlakovou výškou sa studený vzduch môže valiť po svahoch a zhromažďovať sa v údoliach a teplota vzduchu bude pri dne doliny nižšia ako 100 alebo 200 m vyššie. Nad chladnou vrstvou bude teplejší vzduch, ktorý pravdepodobne vytvorí oblačnosť alebo slabú hmlu. je zrejmé na príklade dymu stúpajúceho z ohňa. Dym bude stúpať vertikálne a potom, keď dosiahne "inverznú vrstvu", bude sa ohýbať horizontálne. Ak sa táto situácia vytvorí vo veľkom rozsahu, prach a nečistoty, ktoré stúpajú do atmosféry, tam zostávajú a pri nahromadení vedú k vážnym znečistenie.

Zobraziť hodnotu Teplotná inverzia v iných slovníkoch

Inverzia- inverzie, š. (lat. inversio – obracanie) (jazykové, lit.). Preskupenie slov, ktoré porušuje ich obvyklé poradie vo vete; konštrukcia s obráteným slovosledom, napr. Fádne........
Ušakovov vysvetľujúci slovník

Inverzia J.— 1. Zmena zaužívaného slovosledu vo vete pre sémantický alebo štylistický účel. 2. Zvýšenie teploty vzduchu v horných vrstvách atmosféry namiesto toho, čo sa zvyčajne pozoruje.......
Výkladový slovník od Efremovej

Inverzia- -A; a. [lat. inversio - preskupenie] Zmena normálnej polohy prvkov, ich umiestnenie v opačnom poradí. I. v usporiadaní slov (jazykové, lit.; zmena poradia.......
Kuznecovov výkladový slovník

Adaptačná teplota- A. termoreceptory na pôsobenie konštantnej teploty, prejavujúce sa znížením ich citlivosti.
Veľký lekársky slovník

Botkinova teplotná krivka- (S.P. Botkin) typ teplotnej krivky u pacientov s brušným týfusom, charakterizovaný priebehom, odrážajúcim cyklický priebeh infekčného procesu.
Veľký lekársky slovník

Wunderlichova teplotná krivka- (C. R. A. Wunderlich, 1815-1877, nemecký lekár) teplotná krivka u pacientov s brušným týfusom, charakterizovaná postupným vzostupom, dlhotrvajúcou konštantnou horúčkou a lytickým poklesom.......
Veľký lekársky slovník

Inverzia- (lat. inversio, inverzia, prestavba) v genetike intrachromozomálna prestavba, pri ktorej sa obráti poradie lokusov v časti chromozómu.
Veľký lekársky slovník

Inverzia spánku— pozri Zvrátenosť spánku.
Veľký lekársky slovník

Inverzia prvkov elektrokardiogramu- posun v polarite prvkov elektrokardiogramu v smere opačnom, ako je obvyklé pre daný zvod.
Veľký lekársky slovník

Kildyushevsky teplotná krivka- (I.S. Kildyushevsky, nar. 1860, ruský lekár) variant teplotnej krivky u pacientov s brušným týfusom, charakterizovaný rýchlym vysokým vzostupom, po ktorom nasleduje postupný pokles.
Veľký lekársky slovník

Teplota mutácie— pozri mutáciu citlivú na teplotu.
Veľký lekársky slovník

Inverzia — geomagnetické pole- zmena smeru (polarity) magnetického poľa Zeme na opačnú sa pozoruje v časových intervaloch od 500 tisíc rokov do 50 miliónov rokov. V našej dobe...........

Inverzia populácie- nerovnovážny stav látky, v ktorom populácia hornej z dvojice energetických hladín jedného typu atómov (iónov, molekúl), ktoré látku tvoria, presahuje......
Veľký encyklopedický slovník

Teplotná inverzia- zvýšenie teploty vzduchu s výškou v určitej vrstve atmosféry namiesto obvyklého poklesu. Existujú inverzie povrchových teplôt, ktoré začínajú okamžite......
Veľký encyklopedický slovník

Kombinovaná inverzia (cf)- operácia prechodu z častíc systému na antičastice (nábojová konjugácia, C) so súčasnou zmenou znamienok priestorových súradníc častíc (priestorových........
Veľký encyklopedický slovník

Medzinárodná praktická teplotná stupnica (MPTS-68)- založená v roku 1968 Medzinárodným výborom pre váhy a miery na základe 11 primárnych reprodukovateľných teplotných bodov (trojitý bod vody, bod varu neónu, tuhnutie......
Veľký encyklopedický slovník

Teplota citlivosti- (s. thermoaesthetica) K zmene teploty životné prostredie.
Veľký lekársky slovník

Praktická stupnica teploty- Pozri medzinárodnú praktickú teplotnú stupnicu.
Veľký encyklopedický slovník

Priestorová inverzia (p)— zmena znamienka priestorových súradníc častíc na opačné: x x x, y x y, z x z; ukazuje sa, že ide o takmer zrkadlový odraz súradníc častíc vo vzťahu k trom navzájom kolmým......
Veľký encyklopedický slovník

Teplotná inverzia— pozri Inverzia teploty.
Veľký encyklopedický slovník

Termodynamická teplotná stupnica- (Kelvinova stupnica) - absolútna teplotná stupnica, ktorá nezávisí od vlastností termometrickej látky (referenčný bod je absolútna nula teploty). Konštrukcia termodynamickej teploty............
Veľký encyklopedický slovník

Inverzia- (z lat. inversio - prevrátenie), druh chromozomálnej prestavby spočívajúci v prevrátení úseku genetiky. materiálu o 180. Vedie k zmene striedania lokalít v.......
Biologický encyklopedický slovník

Teplotná inverzia- teplotná inverzia - zvýšenie teploty vzduchu s výškou v určitej vrstve troposféry. Inverzie sa vyskytujú v povrchovej vrstve vzduchu, ako aj vo voľnej atmosfére......
Geografická encyklopédia

História teplôt Zeme- - Teraz priemerná teplota Zemský vzduch pred 14,2, 3 miliardami rokov bol pred 71, 600 miliónmi rokov pred 20.
Historický slovník

Inverzia— - transformácia, ktorá prenesie každý bod roviny do bodu A" ležiaceho na lúči OA tak, že OA" - OA = k, kde k je nejaké konštantné reálne číslo. Point Onaz.........
Matematická encyklopédia

Inverzia- zmena obvyklého poriadku vecí, preskupenie; sexuálna inverzia znamená homosexualitu.
Sexuologický slovník

Inverzia- zmena obvyklého poriadku vecí, preskupenie; sexuálna inverzia znamená homosexualitu.(

Počasie v danej oblasti má silný vplyv na ľudský život, takže informácie o stave zemskú atmosféru je vždy užitočné z ekonomického a zdravotného hľadiska. Teplotná inverzia je jedným z typov podmienok v nižších vrstvách atmosféry. Čo to je a kde sa prejavuje, je popísané v článku.

Čo je teplotná inverzia?

Tento pojem znamená zvýšenie teploty vzduchu so zvyšujúcou sa výškou od zemského povrchu. Táto zdanlivo neškodná definícia má dosť vážne následky. Faktom je, že vzduch možno považovať za ideálny plyn, pre ktorý tlak pri pevnom objeme nepriamo súvisí s teplotou. Keďže pri teplotnej inverzii sa teplota zvyšuje s nadmorskou výškou, čo znamená, že tlak vzduchu klesá a jeho hustota klesá.

Zo školského kurzu fyziky je známe, že konvekčné procesy, ktoré spôsobujú vertikálne miešanie v objeme tekutej látky nachádzajúcej sa v gravitačnom poli, nastávajú, ak sú spodné vrstvy menej husté ako horné (horúci vzduch stúpa vždy nahor). Teplotná inverzia teda zabraňuje konvekcii v spodnej atmosfére.

Normálne atmosférické podmienky

V dôsledku početných pozorovaní a meraní sa zistilo, že v miernom klimatickom pásme našej planéty klesá teplota vzduchu o 6,5 °C na každý kilometer nadmorskej výšky, teda o 1 °C pri zvýšení nadmorskej výšky o 155 metrov. . Táto skutočnosť je spôsobená skutočnosťou, že k ohrievaniu atmosféry nedochádza v dôsledku prechodu slnečných lúčov cez ňu (vzduch je transparentný pre viditeľné spektrum elektromagnetického žiarenia), ale v dôsledku absorpcie reemitovanej energie. v infračervenom rozsahu z povrchu zeme a vody. Preto čím sú vzduchové vrstvy bližšie k zemi, tým viac sa za slnečného dňa ohrievajú.

V tropickej oblasti klimatická zóna So stúpajúcou nadmorskou výškou sa vzduch ochladzuje pomalšie, ako je uvedené (približne o 1 °C na 180 m). Je to spôsobené prítomnosťou pasátov v týchto zemepisných šírkach, ktoré prenášajú teplo z rovníkových oblastí do trópov. Teplo v tomto prípade prúdi z horných vrstiev (1-1,5 km) do spodných, čo zabraňuje rýchlemu poklesu teploty vzduchu s rastúcou nadmorskou výškou. Navyše hrúbka atmosféry v tropickom pásme je väčšia ako v miernom pásme.

Normálnym stavom atmosférických vrstiev je teda ich ochladzovanie so zvyšujúcou sa nadmorskou výškou. Tento stav podporuje miešanie a cirkuláciu vzduchu vo vertikálnom smere v dôsledku konvekčných procesov.

Prečo môžu byť horné vrstvy vzduchu teplejšie ako spodné?

Inými slovami, prečo dochádza k teplotnej inverzii? Deje sa to z rovnakého dôvodu ako existencia normálnych atmosférických podmienok. Zem má vyššiu hodnotu tepelná vodivosť ako vzduch. To znamená, že v noci, keď na oblohe nie sú žiadne mraky, sa rýchlo ochladí a ochladzujú sa aj tie atmosférické vrstvy, ktoré sú v priamom kontakte so zemským povrchom. Výsledkom je nasledujúci obrázok: studený povrch zeme, studená vrstva vzduchu v jej bezprostrednej blízkosti a teplá atmosféra v určitej výške.

Čo je to teplotná inverzia a kde sa vyskytuje? Opísaná situácia sa často vyskytuje v nížinách, v absolútne akejkoľvek oblasti a v akejkoľvek zemepisnej šírke ráno. Nížinatá oblasť je chránená pred horizontálnymi pohybmi vzdušných hmôt, teda pred vetrom, takže vzduch ochladený cez noc vytvára lokálne stabilnú atmosféru. Fenomén teplotnej inverzie možno pozorovať v horských dolinách. Okrem opísaného procesu nočného ochladzovania je jeho vznik v horách uľahčený aj „skĺzaním“ studeného vzduchu zo svahov na roviny.

Životnosť teplotnej inverzie môže trvať niekoľko hodín až niekoľko dní. Normálne atmosférické podmienky nastanú hneď, ako sa zemský povrch zohreje.

Aký nebezpečný je daný jav?

Stav atmosféry, v ktorom existuje teplotná inverzia, je stabilný a bezvetrie. To znamená, že ak na danom území dôjde k nejakým emisiám do ovzdušia alebo k odparovaniu toxických látok, nikde nezmiznú, ale zostanú v ovzduší nad daným územím. Inými slovami, fenomén teplotnej inverzie v atmosfére prispieva k mnohonásobnému zvýšeniu koncentrácie toxických látok v nej, čo predstavuje obrovské nebezpečenstvo pre ľudské zdravie.

Opísaná situácia sa často vyskytuje nad veľkými mestami a megalopolami. Následkami teplotnej inverzie často trpia napríklad mestá ako Tokio, New York, Atény, Peking, Lima, Kuala Lumpur, Londýn, Los Angeles, Bombaj, hlavné mesto Čile – Santiago a mnohé ďalšie mestá po celom svete. Vzhľadom na veľkú koncentráciu ľudí sú priemyselné emisie v týchto mestách gigantické, čo vedie k objaveniu sa smogu vo vzduchu, narušeniu viditeľnosti a ohrozeniu nielen zdravia, ale aj ľudského života.

A tak v roku 1952 v Londýne a v roku 1962 v Porúri (Nemecko) zomrelo niekoľko tisíc ľudí v dôsledku dlhého obdobia teplotnej inverzie a značných emisií oxidov síry do atmosféry.

Hlavné mesto Peru, Lima

Po rozšírení otázky, aká je teplotná inverzia v geografii, je zaujímavé uviesť situáciu v hlavnom meste Peru. Nachádza sa na brehu Tichý oceán a na úpätí Ánd. Pobrežie pri meste umýva Humboldt, čo vedie k silnému ochladzovaniu zemského povrchu. Tá zase prispieva k ochladzovaniu najspodnejších vrstiev vzduchu a tvorbe hmiel (so znižovaním teploty vzduchu klesá rozpustnosť vodnej pary v ňom, tá sa prejavuje rosením a tvorbou hmly).

V dôsledku opísaných procesov nastáva paradoxná situácia: pobrežie Limy je pokryté hmlou, ktorá bráni slnečným lúčom ohrievať zemský povrch. Preto je stav teplotnej inverzie taký stabilný (horizontálnu cirkuláciu vzduchu sťažujú hory), že tu takmer vôbec neprší. Posledný fakt vysvetľuje, prečo je pobrežie Limy prakticky púšťou.

Ako sa zachovať, ak dostanete informáciu o nepriaznivom stave atmosféry?

Ak človek žije vo veľkom meste a dostal informáciu o existencii teplotnej inverzie v atmosfére, tak sa odporúča, ak je to možné, nechodiť ráno von, ale počkať, kým sa zem neohreje. Ak takáto potreba vznikne, mali by ste používať osobné ochranné prostriedky na dýchacie orgány (gázový obväz, šatka) a nezdržiavať sa dlho na voľnom priestranstve.

Paraglajdisti si s pojmom „inverzia“ spájajú množstvo dojmov a spomienok. Zvyčajne o tomto fenoméne hovoria s ľútosťou, niečo ako „opäť mi nízka inverzia zabránila letieť dobrou trasou“ alebo „narazil som na inverziu a nemohol som získať viac“. Pozrime sa na tento fenomén, je to také zlé? A s bežnými chybami, ktoré paraglajdisti robia, keď hovoria o „inverzii“.

Začnime teda Wikipédiou:

Inverzia v meteorológii - znamená anomálny charakter zmien ktoréhokoľvek parametra v atmosfére s rastúcou výškou. Najčastejšie sa to týka teplotná inverzia, teda k zvyšovaniu teploty s výškou v určitej vrstve atmosféry namiesto bežného poklesu.

Ukazuje sa teda, že keď hovoríme o „inverzii“, hovoríme konkrétne o teplotná inverzia. Teda o zvýšenie teploty s výškou v určitej vrstve vzduchu.– Je veľmi dôležité pevne pochopiť tento bod, pretože keď hovoríme o stave atmosféry, môžeme zdôrazniť, že pre spodnú časť atmosféry (pred tropopauzou):

• Normálny stav– keď teplota vzduchu stúpa s nadmorskou výškou – klesá. Napríklad priemerná rýchlosť poklesu teploty s výškou pre štandardnú atmosféru je akceptovaná ICAO ako 6,49 stupňov K na km.

• Nie normálny stav zostáva konštantná(izotermia)

• Tiež to nie je normálny stav– keď teplota stúpa s nadmorskou výškou zvyšuje (teplotná inverzia)

Prítomnosť izotermie alebo skutočnej inverzie v niektorej vrstve vzduchu znamená, že atmosférický gradient je tu nulový alebo dokonca negatívny, čo jasne naznačuje STABILITU atmosféry ().

Voľne stúpajúci objem vzduchu, ktorý vstupuje do takejto vrstvy, veľmi rýchlo stráca rozdiel teplôt medzi ňou a okolím (vzduch stúpajúci je ochladzovaný suchým alebo vlhkým adiabatickým gradientom a okolitý vzduch nemení teplotu, resp. sa zohreje.Ten teplotný rozdiel, ktorý bol dôvodom prebytku Archimedovej sily nad gravitačnou silou sa rýchlo vyrovná a pohyb sa zastaví).

Uveďme príklad, predpokladajme, že máme určitý objem vzduchu, ktorý sa prehrial na zemskom povrchu v porovnaní so vzduchom, ktorý ho obklopuje, o 3 stupne K. Tento objem vzduchu, ktorý sa odtrháva od zeme, vytvára tepelnú bublinu (tepelné). Zapnuté počiatočná fáza jeho teplota je o 3 stupne vyššia, a preto je hustota pre rovnaký objem v porovnaní so vzduchom okolo neho nižšia. V dôsledku toho Archimedova sila prevýši gravitačnú silu a vzduch sa začne pohybovať nahor so zrýchlením (plávať). Plávajúce hore Atmosférický tlak bude neustále klesať, plávajúci objem sa bude zväčšovať a pri expanzii sa ochladzuje podľa suchého adiabatického zákona (pri veľkých objemoch sa miešanie vzduchu zvyčajne zanedbáva).

Ako dlho bude trvať plávať? - závisí od toho, ako rýchlo sa okolité prostredie vo výške ochladzuje. Ak je zákon zmeny ochladzovania prostredia rovnaký ako suchý adiabatický zákon, potom sa počiatočné „prehrievanie vzhľadom na prostredie“ bude udržiavať neustále a naša stúpajúca bublina sa bude neustále zrýchľovať (trecia sila sa bude zvyšovať s rýchlosťou a pri výrazných rýchlostiach to už nemožno zanedbávať, zrýchlenie sa zníži).

Takéto podmienky sú však extrémne zriedkavé, najčastejšie máme atmosférický gradient v oblasti 6,5 – 9 stupňov K na km. Vezmime si ako príklad 8 stupňov K na km.

Rozdiel medzi atmosférickým gradientom a suchou adiabatickou = 10-8 = 2 stupne K na km, potom vo výške 1 km od povrchu, z počiatočného prehriatia 3 stupňov, zostal iba 1. (naša bublina sa ochladila o 9,8 = 10 stupňov a okolitý vzduch o 8). Ešte 500 m stúpania a teploty sa vyrovnajú. To znamená, že vo výške 1,5 km bude teplota bubliny a teplota okolitého vzduchu rovnaká, Archimedova sila a gravitačná sila budú vyrovnané. Čo sa stane s bublinou? Vo všetkých paraglidingových knihách píšu, že to zostane na tejto úrovni. Áno, v konečnom dôsledku sa teoreticky presne toto stane. Ale pre nás lietanie je dôležitá aj dynamika procesu.

Bublina nebude okamžite visieť na novej, rovnovážnej úrovni. A keby nebolo tých javov, ktoré sa pri opise stúpania bubliny zanedbávajú (trecia sila, miešanie s okolitým vzduchom, výmena tepla s okolitým vzduchom), nikdy by nezamrzla :).

Najprv „zotrvačnosťou“ vyskočí nad rovnovážnu úroveň (celú dobu stúpania zrýchľovala a už má slušnú rýchlosť, a teda rezervu kinetickej energie. Stúpaním nad túto úroveň (1,5 km) stúpa sklon. bude pôsobiť opačným smerom, vtedy sa náš objem vzduchu ochladí rýchlejšie ako okolitý, gravitačná sila prevýši Archimedovu silu a výsledná sila bude pôsobiť smerom nadol, pričom brzdí (spolu s trecou silou) jeho pohyb.V určitej výške ich pôsobenie našu bublinu úplne zastaví a začne sa pohybovať smerom nadol.Ak úplne zanedbáme treciu silu a predpokladáme, že vzduch sa nemieša s okolitým vzduchom a nevymieňa energiu, potom by kolísala nahor a dole od 0 do 3000 m. Ale v skutočnosti sa to, samozrejme, nedeje Trecia sila, výmena tepla a miešanie - aj tam výkyvy rýchlo miznú a sú obzvlášť rýchlo obmedzené vrstvami s rôznym sklonom.

Uvažujme teraz o tom istom príklade, len s inverznou vrstvou, s prechodom dovnútra -5 stupňa K na km (nezabudnite, že v meteorológii je gradient s opačným znamienkom), vo výške 750m je hrubý 300m.

Potom počas prvých 750 m naša bublina stratí 1,5 stupňa prehriatia (10-8 = 2 stupne K na km. 2*0,75 = 1,5 stupňa), ďalej sa bude naďalej ochladzovať o 1 stupeň na každých 100 metrov a začína od výške 750 m , okolitý vzduch len zvyšuje svoju teplotu. To znamená rozdiel medzi gradientmi. 10–5 = 15 stupňov K na km alebo 1,5 stupňa na 100 m. A po ďalších 100 m (v nadmorskej výške 850 metrov) sa teplota bubliny vyrovná prostrediu.

To znamená, že inverzná vrstva s gradientom -5 stupňov K na km bublinu rýchlo zastavila. (Rýchlo uhasí aj zotrvačnosť bubliny, ideálne po 200m, ale v skutočnosti s prihliadnutím na trenie, miešanie a prestup tepla oveľa skôr).

Vidíme, že inverzná vrstva obmedzuje oscilácie bublín (ak zanedbáme trenie, miešanie a prenos tepla) z rozsahu 0-3000m do rozsahu 0-1050m.

Je inverzia naozaj taká zlá? Ak je v nízkej nadmorskej výške a spomaľuje našu termiku, je to zlé. Ak je v dostatočne vysokej nadmorskej výške a chráni pred stúpaním vzduchu do zón nestability, v ktorých dochádza ku kondenzácii a kde je vlhkostno-adiabatický gradient menší ako atmosférický, potom je inverzia dobrá.

Čo spôsobuje teplotnú inverziu?

Koniec koncov, prísne vzaté, pre termodynamickú rovnováhu atmosféry na úroveň tropopauzy to nie je normálny stav.

Existujú 2 typy inverzie podľa miesta prejavu:

• prízemná úroveň (začínajúca od povrchu zeme)
• inverzia vo výške (nejaká vrstva vo výške)

A môžeme rozlíšiť 4 typy inverzie, podľa typov jej výskytu. so všetkými sa môžeme ľahko stretnúť v Každodenný život a na letoch:

• prízemné radiačné chladenie
• inverzia úniku
• advektívna dopravná inverzia
• poklesová inverzia

S povrchová inverzia Je to jednoduché, nazýva sa to aj inverzia radiačného chladenia alebo nočná inverzia. Zemský povrch s oslabením tepla zo slnka rýchlo ochladzuje (aj v dôsledku infračerveného žiarenia). Ochladzovaný povrch ochladzuje aj priľahlú vrstvu vzduchu. Keďže vzduch zle znáša teplo, nad určitou nadmorskou výškou už toto ochladzovanie nie je cítiť.

Inverzia povrchu

Hrúbka vrstvy, intenzita jej podchladenia závisí od:

• trvanie ochladzovania, čím je noc dlhšia, tým viac sa ochladzuje povrch a priľahlá vrstva vzduchu. Na jeseň a v zime sú povrchové inverzie hrubšie a majú výraznejší spád.
• rýchlosť ochladzovania, ak je napríklad oblačnosť, tak sa časť infračerveného žiarenia, ktorým uniká teplo, odráža späť na zem a intenzita ochladzovania sa citeľne znižuje (zamračené noci sú teplé).
• Tepelná kapacita podkladového povrchu, ktorý má veľkú tepelnú kapacitu a má naakumulované teplo počas dňa, sa ochladzuje dlhšie a ochladzuje vzduch menej (napríklad teplé vodné plochy).
• prítomnosť vetra pri zemi, vietor premiešava vzduch a ten sa intenzívnejšie ochladzuje, inverzná vrstva (hrúbka) je citeľne väčšia.

Inverzia úniku- nastáva, keď studený vzduch prúdi zo svahov do údolia a vytláča teplejší vzduch nahor. Vzduch môže prúdiť ako z ochladzovaných svahov v noci, tak aj cez deň, napríklad z ľadovcov.

Inverzia úniku

Inverzia advektívneho transportu dochádza pri horizontálnom prenose vzduchu. Napríklad teplé vzduchové masy na studených povrchoch. Alebo len rôzne vzduchové hmoty. Pozoruhodným príkladom je atmosférické fronty, bude na prednej hranici pozorovaná inverzia. Ďalším príkladom je advekcia teplého (v noci) vzduchu z vodnej hladiny na studenú zem. Na jeseň je takáto advekcia často vizualizovaná hmlou. (nazývajú sa advektívne hmly, kedy sa vlhký teplý vzduch z vody prenáša do studenej zeme, resp. studená voda atď.)

Vyskytuje sa, ak vonkajšie sily prinútiť spadnúť nejakú vrstvu vzduchu. Vzduch sa pri klesaní bude stláčať (pri zvyšovaní atmosférického tlaku) a adiabaticky sa ohrieva a môže sa ukázať, že podložné vrstvy majú nižšie teploty – dôjde k inverzii. Tento proces sa môže vyskytnúť v rozdielne podmienky a vodného kameňa, k takejto inverzii dochádza napríklad pri usadzovaní vzduchu v anticyklónach, pri zostupe vzduchu v horsko-údolnej cirkulácii, medzi mrakom so zrážkami a okolitým vzduchom v blízkosti, alebo napríklad pri vetre. Na jeho výskyt je potrebný neustály vonkajší vplyv, ktorý vykonáva prenos a znižovanie vzduchu.

Vráťme sa teraz k mýtom o inverzii.

Veľmi často paraglajdisti hovoria o inverzii tam, kde žiadna nie je. Je to spôsobené tým, že sme zvyknutí nazývať každú vrstvu, ktorá výrazne spomaľuje a oneskoruje vertikálny pohyb vzduchu inverzia hoci to tak nie je. Len vrstva s malým gradientom alebo izotermou tiež rýchlo blokuje pohyb vzduchu, ale nie je to skutočná inverzia.

Druhý bod vznikol kvôli tomu, že v knihách a ilustráciách pre názornosť zvyčajne kreslia atmosférické gradienty alebo aerologický diagram v PRAVÚHOLNÝCH SÚRADNICOVÝCH SYSTÉMOCH (RAC), kde izotermy (čiary konštantných teplôt) smerujú zdola nahor kolmo na izobary (alebo čiary rovnakej výšky). Na takýchto obrázkoch je inverzia akákoľvek časť stratifikačnej krivky naklonený DOPRAVA z vertikály zdola nahor. Inverzia v takýchto súradniciach je ľahko viditeľná.

Príklad z knihy D. Pegana „Understanding the Sky“.

V praxi to väčšina ľudí používa, napríklad zo stránky meteo.paraplan.ru a tu už sú samotné izotermy naklonené doprava, takže aby ste videli inverziu, musíte porovnať STEENness sklonu krivka stratifikácie s izotermou! A urobiť to od oka s rýchlym pohľadom je oveľa ťažšie ako s diagramom v ADP. Pozrite sa na graf nižšie, pri zemi je viditeľná malá povrchová inverzia. Vo vrstve 400 m sa teplota mierne zvýšila (vo výške 600 metrov je asi o stupeň teplejšia ako pri zemi), gradient je asi -2,5 stupňa K na km. A na vrchole NIE inverzia, ale len veľmi malý sklon, asi +3,5 stupňa K na km.

Inverzia a neinverzia

Vzhľadom na to, že žiadny náklon doprava nebude na ADC inverziou, piloti často používajú toto slovo na nesprávnom mieste, čo dráždi pravých meteorológov :)

Zároveň vypočítané, modelové aerologické diagramy nemusia predpovedať tenké inverzné vrstvy, pretože priemerujú teplotu na vrstve, namiesto toho, aby brali do úvahy 2 vrstvy, inverznú vrstvu s hrúbkou napríklad 100 m s teplotou rozdiel na spodnej a hornej hranici -1 stupeň, priľahlá vrstva 900 metrov s teplotným rozdielom +8 stupňov. jednoducho nakreslia hrubšiu vrstvu, 1 km - s priemerným sklonom 7 stupňov na kilometer. Zatiaľ čo v skutočnosti bude existovať niekoľko rôznych vrstiev.

Napríklad ako v plnom rozsahu (ADP) nižšie. Taktiež vykazuje povrchovú inverznú vrstvu o hrúbke 200 m + izotermickú vrstvu. A tenká inverzná vrstva vo výške 2045 m a izotermická vrstva vo výške 3120 m. Tieto tenké vrstvy nie sú vypočítané modelom, ale v skutočnosti majú silný vplyv na termiku.

ADP v plnom rozsahu z balóna

Zhrnutie.

Nie každá časť krivky stratifikácie naklonená doprava na ADC je inverzia, buďte opatrní! Skutočnú inverziu je možné vidieť iba na aerologickom diagrame prevzatom zo skutočných atmosférických sondážnych údajov. Na „modelových“ diagramoch nemusia byť vypočítané, ale len zohľadnené pri znižovaní gradientu na niektorej vrstve. V tomto prípade však možno ich existenciu uhádnuť, ak vezmeme do úvahy možné faktory vzniku inverzií.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.