Περιεχόμενο
- Τι είναι η αντιστροφή της θερμοκρασίας;
- Κυκλοφορία Κυττάρων Μεταφοράς
- Συστήματα υψηλής πίεσης και Καιρός αναστροφής
- Στρώματα αναστροφής και κατακρημνιστική βροχή
- Τοπογραφία και στρώματα αναστροφής
- Γη μεγαλύτερη αντίδραση θερμοκρασίας
Οι επιδράσεις των θερμοκρασιακών αναστροφών στην ατμόσφαιρα κυμαίνονται από ήπιες έως ακραίες. Οι συνθήκες αναστροφής ενδέχεται να προκαλέσουν ενδιαφέροντα πρότυπα καιρού όπως ομίχλη ή βροχή κατά την κατάψυξη ή να προκαλέσουν θανατηφόρες συγκεντρώσεις νέφους.
Το μεγαλύτερο στρώμα ανάστροφης θερμοκρασίας ατμοσφαιρών σταθεροποιεί τη γήινη τροπόσφαιρα.
Τι είναι η αντιστροφή της θερμοκρασίας;
Κανονικά, η ατμοσφαιρική θερμοκρασία μειώνεται όσο αυξάνεται το υψόμετρο. Η ενέργεια από τον ήλιο θερμαίνει την επιφάνεια της Γης και η θερμότητα μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα σε επαφή με τη Γη. Η ενέργεια θερμότητας κινείται προς τα πάνω στη στήλη αέρα αλλά εξαπλώνεται καθώς αυξάνεται το υψόμετρο και η ατμόσφαιρα λεπταίνει.
Οι μετεωρολόγοι, οι οποίοι είναι επιστήμονες που μελετούν τον καιρό, ορίζουν την αναστροφή ως "ένα στρώμα της ατμόσφαιρας στο οποίο η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται με το ύψος". Αυτό ισχύει είτε στην επιφάνεια είτε υπερυψωμένο πάνω από την επιφάνεια.
Ο ορισμός της αναστροφής εξηγεί επίσης ότι όταν η βάση της στρώσης αναστροφής βρίσκεται στην επιφάνεια, η αναστροφή ονομάζεται αντιστροφή θερμοκρασιακής θερμοκρασίας. Όταν η βάση του στρώματος αναστροφής είναι πάνω από την επιφάνεια, η στρώση αντιστροφής ονομάζεται αναστροφή ανυψωμένης θερμοκρασίας.
Κυκλοφορία Κυττάρων Μεταφοράς
Σε καθαρά ήρεμα πρωινά, η ενέργεια των Ηλιακών θερμαίνει σταδιακά την επιφάνεια. Η θερμαινόμενη επιφάνεια θερμαίνει τον αέρα σε άμεση επαφή. Ο θερμότερος, λιγότερο πυκνός αέρας ανεβαίνει και ο πυκνότερος κρύος αέρας βυθίζεται στη θέση του. Ο ψυχρότερος αέρας θερμαίνεται και ανεβαίνει, ενώ ο ψύκτης αέρα βυθίζεται στο έδαφος για να θερμανθεί με τη σειρά του. Καθώς ο ήλιος ανατέλλει το κύκλωμα κυκλικής ανόδου και πτώσης που ονομάζεται κυψελίδα μεταφοράς κυττάρων αναπτύσσεται.
Ως θερμοκρασία εδάφους Χωρίς αέρα να αναδεύεται ο αέρας, ο ψυχρότερος αέρας παραμένει στην επιφάνεια.
Χωρίς σύννεφα, η επιφανειακή ζέστη διαφεύγει γρηγορότερα. Όσο περισσότερο το βράδυ, τόσο πιο κρύο γίνεται η επιφάνεια. Αν η θερμοκρασία της επιφάνειας πέσει κάτω από το σημείο δρόσου (η θερμοκρασία στην οποία πρέπει να ψύχεται ο αέρας για να φτάσει ο κορεσμός), μπορεί να σχηματιστεί γείωση.
Καθώς ο επιφανειακός αέρας δροσίζει και ο αέρας παραπάνω παραμένει θερμότερος, σχηματίζεται η αντιστροφή της θερμοκρασιακής θερμοκρασίας. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας, τόσο ισχυρότερη είναι η αντιστροφή. Οι έντονες επιφανειακές αναστροφές σχηματίζονται το χειμώνα, επειδή οι νύχτες είναι μεγαλύτερες. Αν οι καιρικές συνθήκες παραμείνουν οι ίδιες, η αναστροφή της θερμοκρασίας λόγω επιφάνειας σπάει όταν ο ήλιος έρθει και ζεσταίνει ξανά την επιφάνεια.
Συστήματα υψηλής πίεσης και Καιρός αναστροφής
Εάν, ωστόσο, κινηθεί ένα σύστημα υψηλής πίεσης, η αναστροφή μπορεί να παραμείνει σε ισχύ για αρκετές ημέρες (και νύχτες). Καθώς το στρώμα του ψυχρότερου αέρα γίνεται παχύτερο, η αναστροφή γίνεται ανυψωμένη στρώση αντιστροφής. Ο αέρας που παγιδεύεται κάτω από την αντιστροφή περιλαμβάνει την υγρασία, τον καπνό και τους ρύπους που απελευθερώνονται στη μάζα του αέρα. Η ποιότητα του αέρα κάτω από μια στρώση αντιστροφής επιδεινώνεται καθώς συσσωρεύονται οι ρύποι.
Καθώς ο καπνός και τα χημικά αναμιγνύονται με υδρατμούς, σχηματίζεται νέφος. Η ομίχλη από το νέφος μειώνει την ηλιακή ενέργεια και το έδαφος δεν κερδίζει τόση ενέργεια. Η επιφάνεια και η μάζα αέρα μεταξύ της επιφάνειας και της στρώσης αναστροφής παραμένουν κρύες και μπορεί να γίνουν ακόμα πιο κρύες.
Ένας φαύλος κύκλος μπορεί να αναπτυχθεί καθώς οι άνθρωποι χρησιμοποιούν περισσότερη θερμότητα, είτε από τζάκια είτε από εγκαταστάσεις καύσης ορυκτών καυσίμων, απελευθερώνουν περισσότερο καπνό και χημικές ουσίες στη παγιδευμένη μάζα ψυχρού αέρα και αυξάνουν τη θολότητα που προκαλεί νέφος που μειώνει την ηλιακή ενέργεια. Τα σοβαρά φαινόμενα νέφωσης το 1948 στη Donora, Pennsylvania, (ΗΠΑ) και το 1952 στο Λονδίνο, Αγγλία, προέκυψαν από υψηλές στρώσεις αντιστροφής θερμοκρασίας.
Στρώματα αναστροφής και κατακρημνιστική βροχή
Όταν το στρώμα αντιστροφής της ανυψωμένης θερμοκρασίας είναι πάνω από τη θερμοκρασία ψύξης και η υποκείμενη θερμοκρασία κρύου αέρα είναι κάτω ή κάτω από τη θερμοκρασία ψύξης, εμφανίζεται πάγωμα από βροχή.
Η βροχή πέφτει ως υγρό μέσω της σχετικά θερμότερης μάζας αέρα του στρώματος αναστροφής. Όταν η υγρή βροχή εισέρχεται στην ψυχρότερη μάζα αέρα κάτω από το στρώμα αναστροφής, οι σταγόνες βροχής παγώνουν για να σχηματίσουν καταψυκτική βροχή.
Τοπογραφία και στρώματα αναστροφής
Η τοπογραφία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη και τη διατήρηση των στρωμάτων αντιστροφής. Ψυχρός αέρας από νεροχύτες υψηλότερης ανύψωσης και πισίνες σε κοιλάδες και χαμηλές περιοχές όπως ακτογραμμές.
Ο ψυχρός αέρας ψύχει την επιφάνεια και χωρίζει την επιφάνεια από τον θερμότερο αέρα. Οι γύρω κορυφογραμμές και οι λόφοι προστατεύουν τις κοιλάδες από τους ανέμους που θα μπορούσαν να αναμείξουν τις μάζες του αέρα και να διαταράξουν το μοτίβο αντιστροφής.
Γη μεγαλύτερη αντίδραση θερμοκρασίας
Τα πρότυπα του καιρού εμφανίζονται στο κάτω στρώμα της ατμόσφαιρας, στην τροπόσφαιρα. Πάνω από την τροπόσφαιρα βρίσκεται η στρατόσφαιρα. Στη στρατόσφαιρα, η ηλιακή ενέργεια αντιδρά με την ατμόσφαιρα για να σχηματίσει μια παγκόσμια στρώση όζοντος.
Αυτή η στιβάδα του όζοντος απορροφά κάποια ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας που έχει ως αποτέλεσμα μια παγκόσμια αυξημένη στρώση αναστροφής πάνω από την τροπόσφαιρα. Αυτό το στρώμα αντιστροφής βοηθά στη συγκράτηση της ζεστασιάς της Γης στην τροπόσφαιρα.