Das Wetter in einem bestimmten Gebiet hat einen starken Einfluss auf das menschliche Leben, daher sind Informationen über den Zustand der Erdatmosphäre aus wirtschaftlicher Sicht und im Hinblick auf die Gesundheitssicherheit immer nützlich. Die Temperaturinversion ist eine der Arten des Zustands der unteren Schichten der Atmosphäre. Was es ist und wo es sich manifestiert, wird im Artikel besprochen.
Was ist Temperaturinversion?
Dieses Konzept bedeutet einen Anstieg der Lufttemperatur mit zunehmender Höhe von der Erdoberfläche. Diese scheinbar harmlose Definition zieht durchaus schwerwiegende Konsequenzen nach sich. Tatsache ist, dass Luft als ideales Gas betrachtet werden kann, für das der Druck bei einem festen Volumen umgekehrt proportional zur Temperatur ist. Da bei einer Temperaturinversion die Temperatur mit der Höhe zunimmt, nimmt der Luftdruck ab und seine Dichte ab.
Aus einem SchulphysikkursEs ist bekannt, dass Konvektionsprozesse, die eine vertikale Durchmischung des Volumens eines flüssigen Stoffes in einem Gravitationsfeld bewirken, auftreten, wenn die unteren Schichten weniger dicht sind als die oberen (heiße Luft steigt immer auf). Somit verhindert die Temperaturumkehr die Konvektion in der unteren Atmosphäre.
Normale atmosphärische Bedingungen
Als Ergebnis zahlreicher Beobachtungen und Messungen wurde festgestellt, dass in der gemäßigten Klimazone unseres Planeten die Lufttemperatur mit jedem Höhenmeter um 6,5 °C abnimmt, also um 1 °C mit einer Höhenzunahme um 155 Meter. Diese Tatsache ist darauf zurückzuführen, dass die Erwärmung der Atmosphäre nicht durch den Durchgang von Sonnenlicht erfolgt (für das sichtbare Spektrum der elektromagnetischen Strahlung ist Luft transparent), sondern durch die Absorption von Rückstrahlung Energie im Infrarotbereich von der Erdoberfläche und dem Wasser. Je näher also die Luftschichten am Boden sind, desto mehr erwärmen sie sich an einem sonnigen Tag.
In der tropischen Klimazone kühlt die Luft mit zunehmender Höhe langsamer ab als angegeben (ca. 1 °C pro 180 m). Dies ist auf das Vorhandensein von Passatwinden in diesen Breiten zurückzuführen, die Wärme aus den Äquatorregionen in die Tropen transportieren. Gleichzeitig gelangt Wärme aus den oberen Schichten (1-1,5 km) in die unteren, was ein schnelles Absinken der Lufttemperatur mit zunehmender Höhe verhindert. Außerdem ist die Dicke der Atmosphäre in der tropischen Zone größer als in der gemäßigten.
Der Normalzustand der atmosphärischen Schichten liegt also in ihrerAbkühlung mit zunehmender Höhe. Dieser Zustand begünstigt die Vermischung und vertikale Luftzirkulation aufgrund von Konvektionsprozessen.
Warum können die oberen Luftschichten wärmer sein als die unteren?
Mit anderen Worten, warum tritt eine Temperaturinversion auf? Dies geschieht aus dem gleichen Grund wie das Vorhandensein normaler atmosphärischer Bedingungen. Erde hat eine größere Wärmeleitfähigkeit als Luft. Dies bedeutet, dass es nachts, wenn keine Wolken und Wolken am Himmel sind, schnell abkühlt und diejenigen Atmosphärenschichten, die in direktem Kontakt mit der Erdoberfläche stehen, auch abkühlen. Das Ergebnis ist folgendes Bild: eine k alte Erdoberfläche, eine k alte Luftschicht in unmittelbarer Nähe und eine warme Atmosphäre in einer bestimmten Höhe.
Was ist Temperaturinversion und wo manifestiert sie sich? Die beschriebene Situation tritt oft im Flachland auf, in absolut jedem Gebiet und jedem Breitengrad am Morgen. Niedrig gelegenes Gelände ist vor horizontalen Bewegungen von Luftmassen, dh vor Wind, geschützt, sodass die darin über Nacht abgekühlte Luft eine lokal stabile Atmosphäre schafft. Das Phänomen der Temperaturinversion kann in Bergtälern beobachtet werden. Neben der beschriebenen nächtlichen Abkühlung wird seine Entstehung im Gebirge auch durch das „Kriechen“k alter Luft von den Hängen in die Ebene begünstigt.
Die Lebensdauer einer Temperaturinversion kann von mehreren Stunden bis zu mehreren Tagen dauern. Normale atmosphärische Bedingungeneingestellt, sobald sich die Erdoberfläche erwärmt.
Wie gefährlich ist das betreffende Phänomen?
Der Zustand der Atmosphäre, in dem eine Temperaturumkehr stattfindet, ist stabil und windstill. Das bedeutet, wenn in einem bestimmten Gebiet Emissionen in die Atmosphäre oder Verdunstung von toxischen Stoffen auftreten, gehen diese nirgendwo hin, sondern verbleiben in der Luft über dem betreffenden Gebiet. Mit anderen Worten, das Phänomen der Temperaturinversion in der Atmosphäre trägt zu einer mehrfachen Erhöhung der Konzentration giftiger Substanzen darin bei, was eine große Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt.
Die beschriebene Situation tritt häufig über Großstädten und Ballungsgebieten auf. Beispielsweise leiden Städte wie Tokio, New York, Athen, Peking, Lima, Kuala Lumpur, London, Los Angeles, Bombay, die Hauptstadt von Chile – Santiago und viele andere Städte auf der ganzen Welt oft unter den Folgen der Temperaturinversion. Aufgrund der hohen Konzentration von Menschen sind die industriellen Emissionen in diesen Städten gigantisch, was zu Smog in der Luft führt, die Sicht beeinträchtigt und nicht nur die Gesundheit, sondern auch Menschenleben gefährdet.
So starben 1952 in London und 1962 im Ruhrgebiet (Deutschland) mehrere tausend Menschen an den Folgen einer lang andauernden Temperaturinversion und erheblicher Emissionen von Schwefeloxiden in die Atmosphäre.
Hauptstadt von Peru, Lima
Es ist interessant, die Frage aufzudecken, was Temperaturinversion in der Geographie istbringen die Situation in der Hauptstadt von Peru. Es liegt an der Pazifikküste und am Fuße der Anden. Die Küste nahe der Stadt wird vom k alten Humboldtstrom umspült, was zu einer starken Abkühlung der Erdoberfläche führt. Letzteres wiederum trägt zur Abkühlung der untersten Luftschichten und zur Nebelbildung bei (wenn die Lufttemperatur abnimmt, nimmt die Löslichkeit von Wasserdampf darin ab, letzteres äußert sich in Tau- und Nebelbildung).
Als Ergebnis der beschriebenen Prozesse entsteht eine paradoxe Situation: Die Küste von Lima ist mit Nebel bedeckt, der verhindert, dass die Sonnenstrahlen die Erdoberfläche erwärmen. Daher ist der Zustand der Temperaturinversion so stabil (horizontale Luftzirkulation wird durch Berge behindert), dass es hier fast nie regnet. Die letzte Tatsache erklärt, warum die Küste von Lima fast eine Wüste ist.
Wie verh alte ich mich, wenn ich Informationen über einen ungünstigen Zustand der Atmosphäre erh alte?
Wohnt ein Mensch in einer Großstadt und hat er Informationen über das Vorliegen einer Temperaturinversion in der Atmosphäre erh alten, empfiehlt es sich, möglichst morgens nicht nach draußen zu gehen, sondern bis zur Erde zu warten wärmt auf. Wenn eine solche Notwendigkeit besteht, sollten Sie eine persönliche Schutzausrüstung für die Atmungsorgane (Mullbinde, Schal) verwenden und sich nicht längere Zeit im Freien aufh alten.
