¿Qué es el fenómeno de inversión de temperatura? Inversión de temperatura en la atmósfera. ¿Por qué las capas superiores de aire pueden ser más cálidas que las inferiores?

Inversión significa la naturaleza anómala del cambio en cualquier parámetro en la atmósfera al aumentar la altitud. Muy a menudo, esto se refiere a una inversión de temperatura, es decir, un aumento de la temperatura con la altura en una determinada capa de la atmósfera en lugar de la disminución habitual.

La inversión de temperatura evita el movimiento vertical del aire y contribuye a la formación de neblina, niebla, smog, nubes, espejismos.

Causas y mecanismos de inversión.. Bajo ciertas condiciones, el gradiente de temperatura vertical normal cambia de tal manera que hay aire más frío en la superficie de la Tierra. Esto puede suceder, por ejemplo, cuando un ambiente cálido y menos denso masa de aire sobre el frio, sobre capa densa. Este tipo de inversión se produce en las proximidades frentes cálidos, así como en áreas de afloramiento oceánico, por ejemplo, frente a la costa de California. Con suficiente humedad en la capa más fría, típicamente se forma niebla debajo de la "tapa" de inversión. En una noche clara y tranquila durante un anticiclón, el aire frío puede descender por las laderas y acumularse en los valles, donde como resultado la temperatura del aire será inferior a 100 o 200 m más alta. Por encima de la capa fría habrá aire más cálido, que probablemente forme una nube o una niebla ligera. La inversión de temperatura se demuestra claramente con el ejemplo del humo de una fogata. El humo subirá verticalmente y luego, cuando llegue a la "capa de inversión", se curvará horizontalmente. Si esta situación se genera a gran escala, el polvo y la suciedad (smog) que asciende a la atmósfera se queda allí y se acumula, provocando una grave contaminación.

Reducir la inversión

La inversión de temperatura puede ocurrir en la atmósfera libre cuando una amplia capa de aire desciende y se calienta debido a la compresión adiabática, que generalmente se asocia con las regiones subtropicales. alta presión. La turbulencia puede elevar gradualmente la capa de inversión a una gran altura y "perforarla", dando como resultado tormentas eléctricas e incluso (en ciertas circunstancias) ciclones tropicales.

¿Cómo se relacionan los valores del gradiente de temperatura en la troposfera con la estabilidad de la atmósfera?

La estabilidad de la atmósfera se manifiesta en ausencia de movimientos verticales significativos y de mezcla en ella. luego cargar las sustancias liberadas a la atmósfera cerca de la superficie terrestre serán retenidas allí. Afortunadamente, la mezcla de aire en baja atmosfera SIDA. muchos factores, uno de los cuales es el gradiente de temperatura. La intensidad de la mezcla térmica se determina comparando el gradiente de temperatura realmente observado en el ambiente. medio, con un gradiente de temperatura vertical adiabático (ver figura).

Cuando la temperatura granizo-t en env. el entorno es mayor que G (suho-adiab.vertik.deg-t), la atmósfera es superadiabática. Considerar. punto A en la Fig. 5.1.a. Si el volumen de aire con temperatura, resp. punto A, se transfiere rápidamente hacia arriba, su estado final puede ser descrito por el punto B en la línea recta superadiab.gr. En esta comp. su temperatura T (1) es mayor que la temperatura real del ambiente T (2) en el punto B. Por lo tanto, el volumen de aire considerado tendrá una densidad menor que el ambiente. aire, y una tendencia a seguir subiendo. Si este elem. el volumen de t.A iniciará el caso. se mueve hacia abajo, se encogerá adiabáticamente a una temperatura en T.D., que es menor que T (aire ambiente) en T.E. Al poseer, por tanto, una mayor densidad, el aire seguirá descendiendo. Así, la atmósfera, que se caracteriza por superhadiab. gr-t temperaturas, es inestable. Cuando el grado de temperatura del aire es aproximadamente igual a superadiab. vertical (Fig.5.1.b), la estabilidad de la atmósfera se denomina indiferente: si se produce una vertical. moviendo el volumen de aire, entonces su temp-raokaz. la misma que la del aire circundante, no hay tendencia a moverse más. Si la temperatura granizo-t del aire circundante es menor que G, entonces la atmósfera es sudiabática (Fig. 5.1.c). De manera similar con la derivación anterior, se puede demostrar que es estable, porque movido accidentalmente. el volumen de aire tenderá a volver a su original. posición.

El gradiente de temperatura de la atmósfera puede variar ampliamente. En promedio es de 0,6°/100 m, pero en desierto tropical cerca de la superficie terrestre, puede alcanzar los 20°/100 m, con una inversión de temperatura, la temperatura aumenta con la altura y el gradiente de temperatura se vuelve negativo, es decir, puede ser igual a, por ejemplo, -0,6°/100 m. la temperatura del aire es la misma en todas las altitudes, entonces el gradiente de temperatura es cero. En este caso, se dice que la atmósfera es isotérmica.[ ...]

Las inversiones de temperatura se determinan en muchos sistemas montañososáreas continentales arreglo inverso de las zonas verticales del suelo. Si en Siberia oriental al pie y en las partes más bajas de las laderas de algunas montañas hay tundras de inversión, luego hay bosques de taiga de montaña y, de nuevo, tundras de montaña más altas. La tundra de inversión se enfría solo en ciertas estaciones, y en el resto del año son mucho más cálidas que las tundras "superiores" y se utilizan en la agricultura.[ ...]

La inversión de temperatura se manifiesta en un aumento de la temperatura del aire con la altura en una cierta capa de la atmósfera (generalmente en el rango de 300-400 m desde la superficie de la Tierra) en lugar de la disminución habitual. Como resultado, la circulación aire atmosférico se perturba abruptamente, el humo y los contaminantes no pueden ascender y no se dispersan. A menudo hay nieblas. Las concentraciones de óxidos de azufre, polvo en suspensión y monóxido de carbono alcanzan niveles peligrosos para la salud humana, provocan trastornos circulatorios y respiratorios y, a menudo, la muerte. En 1952, más de cuatro mil personas murieron a causa del smog en Londres del 3 al 9 de diciembre, y hasta diez mil enfermaron gravemente. A finales de 1962, en el Ruhr (Alemania), fue capaz de matar a 156 personas en tres días. Solo el viento puede dispersar el smog, y la reducción de las emisiones contaminantes puede suavizar la situación peligrosa del smog.[ ...]

Las inversiones de temperatura están asociadas a casos de envenenamiento masivo de la población durante períodos de nieblas tóxicas (el valle del río Manet en Bélgica, repetidamente en Londres, Los Ángeles, etc.).[ ...]

A veces, las inversiones de temperatura se extienden a grandes áreas terrestres (superficiales). El área de su distribución suele coincidir con el área de distribución de los anticiclones, ¡que surgen en zonas de altas presiones barométricas (Presiones).[...]

Sinónimo: inversión de temperatura. INVERSIÓN DE FRICCIÓN. Véase inversión turbulenta.[ ...]

Bajo la influencia de inviernos fríos e inversiones de temperatura, los suelos se congelan profundamente en invierno y se calientan lentamente en primavera. Por esta razón, los procesos microbiológicos son débiles y, a pesar del alto contenido de humus en el suelo, es necesario aplicar mayores dosis de fertilizantes orgánicos (estiércol, turba y compost) y fertilizantes minerales fácilmente disponibles para las plantas.[ ...]

Son posibles otros dos tipos de inversiones locales. Uno de ellos está relacionado con la brisa marina mencionada anteriormente. El calentamiento del aire en las horas de la mañana sobre la tierra conduce a un flujo de aire más frío hacia la tierra desde el océano o suficiente gran lago. Como resultado, el aire más cálido sube y el aire más frío toma su lugar, creando condiciones de inversión. Las condiciones de inversión también se crean cuando un frente cálido pasa sobre una gran área continental de tierra. Un frente cálido a menudo tiende a "aplastar" el aire más denso y frío frente a él, creando así una inversión de temperatura localizada. El paso de un frente frío, frente al cual hay una zona de aire cálido, conduce a la misma situación.[...]

La inversión de temperatura asociada con los movimientos verticales del aire puede tener las mismas consecuencias.[ ...]

La forma de abanico de las cuerdas surge de la inversión de temperatura. Su forma se asemeja a un río serpenteante, que se expande gradualmente con la distancia de la tubería.[ ...]

En un pequeño ciudad americana Donante, esta inversión de temperatura provocó enfermedad en unas 6.000 personas (42,7% de la población total), y algunas (10%) presentaron síntomas que indican la necesidad de hospitalización de estas personas. A veces, las consecuencias de una inversión de temperatura a largo plazo pueden compararse con una epidemia: en Londres, durante una de estas inversiones a largo plazo, murieron 4.000 personas.[ ...]

Se forma un chorro en forma de abanico (Fig. 3.2, c, d) con una inversión de temperatura o con un gradiente de temperatura cercano a la isotermia, lo que caracteriza una mezcla vertical muy débil. La formación de un chorro en forma de abanico es favorecida por vientos débiles, cielo limpio y cubierta de nieve. Tal chorro se observa con mayor frecuencia en la noche.[ ...]

En situaciones meteorológicas desfavorables como inversión de temperatura, alta humedad del aire y precipitación, la acumulación de contaminación puede ser particularmente intensa. Por lo general, en la capa superficial, la temperatura del aire disminuye con la altura, mientras que se produce una mezcla vertical de la atmósfera, lo que reduce la concentración de contaminación en la capa superficial. Sin embargo, bajo ciertas condiciones meteorológicas (por ejemplo, durante el enfriamiento intenso de la superficie terrestre durante la noche), se produce la llamada inversión de temperatura, es decir, el cambio en el curso de la temperatura en la capa superficial a la inversa, al aumentar la altitud, la temperatura aumenta Por lo general, este estado persiste por un corto tiempo, pero en algunos casos, la inversión de temperatura se puede observar durante varios días. Con una inversión de temperatura, el aire cerca de la superficie de la tierra está, por así decirlo, encerrado en un volumen limitado, y pueden ocurrir concentraciones muy altas de contaminación cerca de la superficie de la tierra, lo que contribuye a una mayor contaminación de los aisladores.[ ...]

Burnazyan A. I. et al. Contaminación de la capa superficial de la atmósfera durante las inversiones de temperatura.[ ...]

HORIZONTE DE POLVO. El límite superior de la capa de polvo (o humo) que se encuentra debajo de la inversión de temperatura. Cuando se ve desde una altura, se crea la impresión del horizonte.[ ...]

Bajo algunas condiciones meteorológicas desfavorables (viento ligero, inversión de temperatura), el lanzamiento sustancias nocivas a la atmósfera, lo que lleva a un envenenamiento masivo. Un ejemplo de envenenamiento masivo de la población son los desastres en el valle del río Meuse (Bélgica, 1930), en la ciudad de Donore (Pennsylvania, EE. UU., 1948). En Londres, se observó repetidamente el envenenamiento masivo de la población durante la contaminación atmosférica catastrófica: en 1948, 1952, 1956, 1957, 1962; Como resultado de estos hechos, varios miles de personas murieron, muchas recibieron intoxicaciones graves.[ ...]

En áreas con clima anticiclónico y en presencia de inversiones significativas, la máxima acumulación de impurezas se observa en los valles y cuencas en la zona de "lagos fríos", es decir, a un nivel de 200-300 m desde su fondo, por lo tanto, al formarse la estructura de planificación funcional de un asentamiento de la ciudad, es necesario, además de la rosa de los vientos, tener en cuenta la rosa de las inversiones de temperatura y su duración. zona localidad se sitúan en las laderas por encima de los "lagos de frío", y la zona industrial tiene un relieve más bajo en relación a la zona residencial; las calles y los espacios comerciales abiertos se orientan en la dirección los vientos predominantes para mejorar la ventilación. Al formar una zona industrial al pie de cerros y montañas, los métodos de planificación organizan el paso de masas de aire frío que desembocan en depresiones, utilizando zonas de protección, calles, accesos vehiculares, etc.[ ...]

En los huecos de las ciudades (por ejemplo, Los Ángeles, Kemerovo, Alma-Ata, Ereván), se observa una inversión de temperatura, como resultado de lo cual no hay una mezcla natural de masas de aire y se acumulan sustancias nocivas. El problema del smog fotoquímico existe en otras grandes ciudades donde prevalece el clima soleado (Tokio, Sydney, Ciudad de México, Buenos Aires, etc.).[ ...]

Los veteranos de Nueva York saben bien lo que es el aire envenenado. En 1935 murieron más de 200 personas en unos días de inversión térmica, en 1963 - más de 400, y en 1966 - unas 200 personas.[ ...]

El smog de Los Ángeles (verano, fotoquímico) se produce en verano también en ausencia de inversión de viento y temperatura, pero siempre con tiempo soleado. Se forma tras la exposición. radiación solar sobre los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos liberados al aire como parte de los gases de escape de los vehículos y las emisiones industriales. Como resultado, se forman contaminantes altamente tóxicos: fotooxidantes, que consisten en ozono, peróxidos orgánicos, peróxido de hidrógeno, aldehídos, etc.[ ...]

Los productos de la combustión incompleta del combustible que reaccionan con la niebla transportada por el aire durante los períodos de inversión de temperatura son responsables de la formación de smog, que en el pasado vidas humanas.[ ...]

El efecto agudo de la contaminación atmosférica es provocado por un cambio brusco de las condiciones climáticas en un área determinada (inversión de temperatura, calma, niebla, viento fuerte y constante del área industrial), así como accidentes en las empresas industriales de la ciudad o en las instalaciones de tratamiento. , como resultado de lo cual la concentración de contaminación en el aire atmosférico de los barrios residenciales aumenta significativamente, superando niveles aceptables a menudo docenas de veces. Una situación particularmente difícil surge en los casos en que ambos eventos ocurren simultáneamente.[ ...]

En algunas ciudades, las emisiones atmosféricas son tan importantes que en caso de clima desfavorable para la autodepuración de la atmósfera (tiempo en calma, inversión térmica, en que el humo se esparce por el suelo, clima anticiclónico con niebla), la concentración de la contaminación en el aire de la superficie alcanza un valor crítico, en el que se produce una reacción aguda del cuerpo a las emisiones atmosféricas nocivas. A su vez, se distinguen dos situaciones (niebla espesa mezclada con humo) del tipo Londres y niebla fotoquímica (Los Ángeles).[ ...]

tipo Londres; El smog se produce en invierno en las grandes ciudades industriales en condiciones climáticas adversas (falta de viento e inversión térmica).[ ...]

El smog de Londres (invierno) se forma en invierno en grandes centros industriales bajo condiciones climáticas adversas: falta de viento e inversión de temperatura. La inversión de temperatura se manifiesta en un aumento de la temperatura del aire con la altura (en la capa de 300-400 m) en lugar de la disminución habitual.[ ...]

La contaminación del aire atmosférico afecta negativamente la salud de la población y las condiciones sanitarias de vida. Cuando no hay viento, nieblas e inversiones de temperatura, cuando la dispersión de las emisiones es difícil, aumenta la concentración de impurezas en el aire, especialmente dióxido de azufre y fotooxidantes, lo que tiene un efecto agudo en las personas, provocando lagrimeo, conjuntivitis, tos, bronquitis. , así como exacerbación de enfermedades, enfermedades pulmonares obstructivas crónicas, enfermedades cardiovasculares.[ ...]

La acumulación de productos de reacciones fotoquímicas en el aire atmosférico como consecuencia de condiciones meteorológicas desfavorables (falta de viento, inversiones de temperatura) da lugar a una situación denominada smog fotoquímico o smog tipo Los Ángeles. Los principales síntomas de dicho smog son la irritación de las membranas mucosas de los ojos y la nasofaringe en humanos, visibilidad reducida, un olor desagradable característico, así como la muerte de la vegetación y daños a los productos de caucho. Al mismo tiempo, la capacidad oxidante del aire aumenta significativamente debido a la presencia de agentes oxidantes en él, principalmente ozono y algunos otros.[ ...]

Particularmente desfavorables para la dispersión de sustancias nocivas en el aire son áreas con predominio de vientos débiles o calma. En estas condiciones se producen inversiones de temperatura, en las que se produce una acumulación excesiva de sustancias nocivas en la atmósfera. Un ejemplo de una ubicación tan desfavorable es Los Ángeles, entre una cadena montañosa que debilita el viento e interfiere con la salida del aire contaminado de la ciudad y el Océano Pacífico. En esta ciudad, las inversiones de temperatura ocurren en promedio 270 veces al año, y 60 de ellas van acompañadas de altísimas concentraciones de sustancias nocivas en el aire.[ ...]

Consume per cápita mucho más que en cualquier otro lugar, la cantidad de productos derivados del petróleo, incluida la gasolina de motor. Al mismo tiempo, el carbón no se usa en absoluto o casi. El aire está contaminado principalmente por hidrocarburos y otros productos de la combustión del petróleo, así como por la quema de desechos domésticos y de jardín por parte de los hogares. EN Últimamente se están tomando medidas para la recolección y eliminación centralizada de los desechos domésticos. La legislación prohíbe la emisión a la atmósfera de humo con una densidad de 2 o más unidades en la escala de Ringelmann durante más de 3 minutos por hora. Los compuestos de azufre pueden emitirse a la atmósfera en concentraciones que no superen el 0,2 % en volumen. Esta limitación de emisiones no es demasiado estricta, ya que permite el uso de aceite con un contenido de azufre del 3% en las centrales eléctricas. Con respecto a las emisiones de polvo, la ordenanza de este condado establece: una escala que varía según total combustible consumido. La liberación máxima no debe exceder los 18 kg por hora. Tal restricción sería poco práctica en muchas áreas, pero en el condado de Los Ángeles casi nunca se usa carbón y hay varias empresas que emiten grandes cantidades de polvo a la atmósfera.[ ...]

La capacidad de la superficie terrestre para absorber o irradiar calor afecta la distribución vertical de la temperatura en la capa superficial de la atmósfera y conduce a la inversión de temperatura (desviación de la adiabaticidad). Un aumento de la temperatura del aire con la altura conduce al hecho de que las emisiones nocivas no pueden superar un determinado techo. En condiciones de inversión, el intercambio turbulento se debilita y empeoran las condiciones para la dispersión de emisiones nocivas en la capa superficial de la atmósfera. Para una inversión superficial, la repetibilidad de las alturas del límite superior es de particular importancia, para una inversión elevada, la repetibilidad del límite inferior.[ ...]

En la Unión Soviética, también se notó un caso de envenenamiento de la población. ciudad industrial dióxido de azufre en horario de invierno como resultado de la formación de una poderosa capa de inversión de temperatura cerca del suelo, que contribuyó a presionar el chorro de gases de combustión contra el suelo.[ ...]

Es necesario evitar la construcción de empresas con emisiones significativas de sustancias nocivas en sitios donde puede ocurrir un estancamiento a largo plazo de impurezas cuando los vientos débiles se combinan con inversiones de temperatura (por ejemplo, en cuencas profundas, en áreas educación frecuente nieblas, en particular en áreas con invierno aspero debajo de las represas de las centrales hidroeléctricas, así como en áreas de posible smog).[ ...]

En algunos casos, la definición de producción bruta se realiza según la curva diaria del nivel de CO2 en la cenosis. En un bosque de robles y pinos, por ejemplo, el aire desciende algunas noches como consecuencia de una inversión térmica (la temperatura sube desde el suelo hasta la copa de los árboles). En este caso, el CO2 liberado durante la respiración se acumula debajo de la capa de inversión y se puede medir su cantidad. Resumiendo los resultados del estudio de la distribución del CO2 en función de la temperatura del ambiente en las diferentes estaciones del año, se pueden obtener estimaciones aproximadas de la intensidad de la respiración de toda la comunidad en su conjunto. Así, el costo de respirar para la comunidad de roble-pino es de 2110 g/m2-año. Las mediciones en la cámara de gas muestran que las plantas consumen directamente 1450 g/m2-año por respiración. La diferencia entre estas dos cifras, igual a 660 g/m2-año, es el resultado de la respiración de animales y saprobios.[ ...]

La propagación de impurezas tecnogénicas depende de la potencia y ubicación de las fuentes, la altura de las tuberías, la composición y temperatura de los gases de escape y, por supuesto, de las condiciones meteorológicas. La calma, la niebla y la inversión de temperatura ralentizan drásticamente la dispersión de las emisiones y pueden causar una contaminación local excesiva de la cuenca del aire, la formación de una "campana" de gas y humo sobre la ciudad. Así surgió el catastrófico smog londinense a finales de 1951, cuando 3.500 personas murieron por un agudo recrudecimiento de enfermedades pulmonares y cardíacas e intoxicación directa en dos semanas. El smog en la región del Ruhr a fines de 1962 mató a 156 personas en tres días. Hay casos de fenómenos de smog muy graves en la Ciudad de México, Los Ángeles y muchas otras grandes ciudades.[ ...]

Los valles montañosos orientados en la dirección de los vientos dominantes se caracterizan por un aumento velocidad media viento, especialmente con grandes gradientes horizontales presión atmosférica. En tales condiciones, las inversiones de temperatura aparecen con menos frecuencia. Además, si se observan inversiones de temperatura simultáneamente con temperaturas moderadas y vientos fuertes, entonces su influencia en las propiedades de dispersión de la atmósfera es pequeña. Las condiciones para la dispersión de impurezas en los valles de este tipo son más favorables que en los valles, donde el patio de viento es más débil que en un lugar llano.[ ...]

Condiciones propicias para la formación de niebla fotoquímica cuando nivel alto la contaminación del aire por compuestos orgánicos reactivos y óxidos de nitrógeno, son la abundancia de radiación solar, las inversiones térmicas y la baja velocidad del viento.[ ...]

Un ejemplo típico del efecto provocador agudo de la contaminación atmosférica son los casos de nieblas tóxicas que ocurrieron en diferentes momentos en ciudades de diferentes continentes del mundo. Las nieblas tóxicas aparecen durante períodos de inversión de temperatura con poca actividad de vientos, es decir, en condiciones propicias para la acumulación de emisiones industriales en la capa superficial de la atmósfera. Durante los períodos de nieblas tóxicas, se registró un aumento de la contaminación, tanto más significativo cuanto más tiempo persistieron las condiciones de estancamiento del aire (3-5 días). Durante los períodos de nieblas tóxicas, aumentaba la mortalidad de personas que padecían enfermedades cardiovasculares y pulmonares crónicas, y entre quienes solicitaban atención médica se registraron exacerbaciones de estas enfermedades y la aparición de nuevos casos. Se describen brotes de asma bronquial en varias zonas pobladas con aparición de contaminación específica. Se puede suponer que los casos agudos de enfermedades alérgicas aparecen cuando el aire está contaminado con productos biológicos tales como polvo de proteínas, levaduras, mohos y sus productos metabólicos. Un ejemplo de los efectos agudos de la contaminación del aire exterior son los casos de niebla fotoquímica cuando una combinación de factores: emisiones de vehículos, alta humedad, clima tranquilo, radiación ultravioleta intensa. Manifestaciones clínicas: irritación de las mucosas de los ojos, nariz, vías respiratorias altas.[ ...]

Por lo tanto, en ninguna parte del territorio de la URSS se crean condiciones meteorológicas tan desfavorables para la transferencia y dispersión de emisiones de fuentes de baja emisión como en el territorio de la BAM. Los cálculos muestran que debido a la alta frecuencia de condiciones de estancamiento en una gran capa de la atmósfera y a las fuertes inversiones de temperatura con los mismos parámetros de emisión, el nivel de contaminación del aire en las ciudades y pueblos de la BAM puede ser 2-3 veces mayor que en el territorio europeo del país. En este sentido, la protección de la cuenca de aire de la contaminación del territorio recién desarrollado adyacente a la BAM es especialmente importante.[ ...]

Probablemente el área de smog más infame del mundo es Los Ángeles. Las chimeneas en esta ciudad son abundantes. Además, hay una gran cantidad de coches. Junto con estos generosos proveedores de humo y hollín, actúan ambos elementos de formación de smog, que desempeñaron tal papel. papel importante en Donora: inversiones de temperatura y terreno montañoso.[ ...]

La región industrial de Norilsk se encuentra en el extremo noroeste de la meseta central de Siberia, por lo que se caracteriza por la presencia de un clima ártico fuertemente continental ( temperatura media anual-9.9°С, temperatura media julio +14,0°С, y enero -27,6°С. El invierno en Norilsk dura unos 9 meses. Los inviernos largos no son nevados, las inversiones de temperatura del aire son frecuentes. Durante los períodos de actividad ciclónica, en una ventisca, la velocidad del viento puede alcanzar los 40 m/s. El verano llega después del 5 al 10 de julio y dura de dos a tres semanas; el resto es en primavera y otoño. Hasta 1000-1100 mm de precipitación caen en la meseta, en depresiones, un poco menos de la mitad de esta cantidad. Aproximadamente 2/3 de la precipitación es lluvia. Esto no está nada mal, porque la precipitación ácida es menos perjudicial para la vegetación que los depósitos secos de azufre.[ ...]

Empresas industriales, el transporte urbano y las instalaciones generadoras de calor son los causantes del smog (principalmente en las ciudades): contaminación inaceptable del aire exterior ambiente habitado por humanos debido a la liberación de sustancias nocivas en él por las fuentes indicadas en condiciones climáticas adversas (falta de viento, inversión de temperatura, etc.). ..]

El siguiente paso en el estudio de las propiedades de la coenzima DBK fue el estudio de las curvas de dicroísmo circular (CD) de la coenzima y sus análogos. Aunque todavía no existe una interpretación inequívoca de las curvas de CD, el estudio de los espectros de CD de varios compuestos de corrina muestra que existe un paralelismo entre las curvas de CD y los espectros ultravioleta. La propiedad de las curvas CD de sufrir inversión tras la sustitución de los ligandos axiales frontales X e Y resultó ser especialmente importante, mientras que dicha sustitución tiene poco efecto sobre los espectros ultravioleta. Los resultados obtenidos por nosotros en el estudio de las curvas de CD de los análogos de 5-desoxinucleósidos de DBA-coenzima resultaron ser interesantes. En este caso, resultó que a 300-600 nm, las curvas de la coenzima CD y los análogos son casi idénticas, y en la región de 230-300 nm, en algunos casos, se observa una gran diferencia. Estos resultados ciertamente deben tenerse en cuenta en un estudio comparativo de las curvas de CD de las enzimas dependientes de B.[ ...]

En mesa. La Tabla 5.3 proporciona estimaciones de las cantidades de los cinco principales contaminantes del aire emitidos a la atmósfera en los Estados Unidos continentales en años seleccionados. Alrededor del 60% de los contaminantes se traen de otras áreas, la industria proporciona el 20%, las centrales eléctricas, el 12%, la calefacción, el 8%. Si bien la mayor amenaza directa para la salud humana proviene de los contaminantes que se acumulan en altas concentraciones durante las inversiones de temperatura en ciudades como Tokio, Los Ángeles y Nueva York (las capas de aire cálido evitan que los contaminantes se eleven y se disipen), sus impactos nacionales y el mundo entero son también para no ser descuidado. Como puede verse en la Tabla. 5.3, la cantidad de contaminantes alcanzó su punto máximo a principios de los años 70 y, para fines de la década, había disminuido aproximadamente un 5 %, y la cantidad de partículas en suspensión disminuyó un 43 %. La calidad del aire de EE. UU. está mejorando: un informe de 1980 del Consejo de Calidad ambiente señala que en 23 ciudades el número de días "no saludables" o peligrosos (definidos por un estándar bastante arbitrario de aire limpio) se redujo en un 18% entre 1974 y 1978. Al parecer, gracias a las medidas de ahorro de combustible, energía y la instalación de dispositivos prescritos por el Gobierno Federal para controlar la contaminación del aire, al menos lograron detener el crecimiento de esta contaminación. Una parada similar en el crecimiento de la contaminación del aire se ha observado en Europa.[ ...]

La razón principal de la formación de niebla fotoquímica es la fuerte contaminación del aire urbano por las emisiones de gases de las empresas. industria química y transporte y principalmente gases de escape de vehículos. Un automóvil de pasajeros emite alrededor de 10 g de óxido nítrico por kilómetro. En Los Ángeles, donde se han acumulado más de 4 millones de automóviles, se emiten al aire unas 1.000 toneladas diarias de este gas. Además, hay frecuentes inversiones de temperatura (hasta 260 días al año), que contribuyen al estancamiento del aire sobre la ciudad. La niebla fotoquímica se produce en el aire contaminado como resultado de las reacciones fotoquímicas que se producen bajo la acción de la radiación solar de onda corta (ultravioleta) sobre las emisiones gaseosas. Muchas de estas reacciones crean sustancias que son mucho más tóxicas que las originales. Los principales componentes del smog fotoquímico son los fotooxidantes (ozono, peróxidos orgánicos, nitratos, nitritos, peroxiacetil nitrato), óxidos de nitrógeno, monóxido y dióxido de carbono, hidrocarburos, aldehídos, cetonas, fenoles, metanol, etc. Estas sustancias siempre están presentes en menor cantidad en el aire de las grandes ciudades, en el smog fotoquímico, su concentración a menudo supera con creces las normas máximas permitidas.[ ...]

Los hidrocarburos, el dióxido de azufre, el óxido de nitrógeno, el sulfuro de hidrógeno y otras sustancias gaseosas, que ingresan a la atmósfera, se eliminan con relativa rapidez. Los hidrocarburos se eliminan de la atmósfera debido a la disolución en el agua de los mares y océanos y los procesos fotoquímicos y biológicos posteriores que ocurren con la participación de microorganismos en el agua y el suelo. El dióxido de azufre y el sulfuro de hidrógeno, oxidados a sulfatos, se depositan en la superficie de la tierra. Provisto de propiedades ácidas, son fuentes de corrosión de diversas estructuras de hormigón y metal, también destruyen productos de plástico, fibras artificiales, tejidos, cuero, etc. Una cantidad significativa de dióxido de azufre es absorbida por la vegetación y disuelta en el agua de los mares y océanos. El monóxido de carbono se oxida adicionalmente a dióxido de carbono, que es intensamente absorbido por la vegetación en el proceso de síntesis fotoquímica. Los óxidos de nitrógeno se eliminan debido a reacciones de reducción y oxidación (con fuerte radiación solar e inversión de temperatura, forman un smog peligroso para la respiración).

El clima en un área determinada tiene un fuerte impacto en la vida humana, por lo que la información sobre el estado de la atmósfera terrestre siempre es útil desde el punto de vista económico y desde el punto de vista de la seguridad de la salud. La inversión de temperatura es uno de los tipos del estado de las capas inferiores de la atmósfera. Qué es y dónde se manifiesta se discute en el artículo.

¿Qué es la inversión de temperatura?

Este concepto se refiere al aumento de la temperatura del aire a medida que aumenta la altura desde la superficie terrestre. Esta definición aparentemente inofensiva conlleva consecuencias bastante graves. El hecho es que el aire puede considerarse un gas ideal, para el cual la presión a un volumen fijo está inversamente relacionada con la temperatura. Dado que la temperatura aumenta con el aumento de la altitud durante una inversión de temperatura, significa que la presión del aire disminuye y su densidad disminuye.

Se sabe por un curso de física escolar que los procesos de convección que provocan una mezcla vertical en el volumen de una sustancia fluida en un campo gravitatorio ocurren si las capas inferiores son menos densas que las superiores (el aire caliente siempre asciende). Así, la inversión de temperatura evita la convección en capas inferiores atmósfera.

Condiciones atmosféricas normales

Como resultado de numerosas observaciones y mediciones, se encontró que en la zona climática templada de nuestro planeta, la temperatura del aire disminuye 6,5 °C por cada kilómetro de altitud, es decir, 1 °C con un aumento de altitud de 155 °C. metros Este hecho se debe a que el calentamiento de la atmósfera no se produce como consecuencia del paso de la luz solar a través de ella (para el espectro visible radiación electromagnética el aire es transparente), y como resultado de su absorción de la energía irradiada en rango infrarrojo de la superficie de la tierra y el agua. Por lo tanto, cuanto más cerca del suelo estén las capas de aire, más se calentarán en un día soleado.

En la zona de la zona climática tropical, el aire se enfría más lentamente a medida que aumenta la altitud que las cifras indicadas (aproximadamente 1 °C cada 180 m). Esto se debe a la presencia de los vientos alisios en estas latitudes, que transportan el calor desde las regiones ecuatoriales hacia los trópicos. Al mismo tiempo, el calor proviene de capas superiores(1-1,5 km) a los más bajos, lo que evita una caída rápida de la temperatura del aire con el aumento de la altitud. Además, el espesor de la atmósfera en la zona tropical es mayor que en la zona templada.

Así, el estado normal de las capas atmosféricas consiste en su enfriamiento a medida que aumenta la altura sobre el nivel del mar. Este estado favorece la mezcla y la circulación del aire en dirección vertical debido a los procesos de convección.

¿Por qué las capas superiores de aire pueden estar más calientes que las inferiores?

En otras palabras, ¿por qué ocurre la inversión de temperatura? Esto sucede por la misma razón que la existencia de condiciones atmosféricas normales. La tierra tiene una conductividad térmica mayor que el aire. Esto quiere decir que por la noche, cuando no hay nubes y nubes en el cielo, se enfría rápidamente y aquellas capas atmosféricas que están en contacto directo con la superficie terrestre también se enfrían. El resultado es la siguiente imagen: una superficie fría de la tierra, una capa fría de aire en sus inmediaciones y una atmósfera cálida a cierta altura.

¿Qué es la inversión de temperatura y dónde se manifiesta? La situación descrita a menudo surge en las tierras bajas, en absolutamente cualquier área y cualquier latitud en la mañana. El terreno bajo está protegido de los movimientos horizontales de las masas de aire, es decir, del viento, por lo que el aire enfriado durante la noche crea una atmósfera localmente estable. El fenómeno de inversión de temperatura se puede observar en los valles de montaña. Además del proceso descrito de enfriamiento nocturno, en las montañas, su formación también se ve facilitada por el "deslizamiento" de aire frío desde las laderas hacia las llanuras.

La vida útil de una inversión de temperatura puede durar desde varias horas hasta varios días. Las condiciones atmosféricas normales se establecen tan pronto como la superficie terrestre se calienta.

¿Por qué es peligroso este fenómeno?

El estado de la atmósfera en el que hay una inversión de temperatura es estable y sin viento. Esto significa que si se producen emisiones a la atmósfera o evaporación de sustancias tóxicas en un territorio determinado, no van a ninguna parte, sino que quedan en el aire por encima de la zona en cuestión. En otras palabras, el fenómeno de inversión de temperatura en la atmósfera contribuye a un aumento múltiple de la concentración de sustancias tóxicas en la misma, lo que representa un enorme peligro para la salud humana.

La situación descrita ocurre a menudo en las grandes ciudades y áreas metropolitanas. Por ejemplo, ciudades como Tokio, Nueva York, Atenas, Beijing, Lima, Kuala Lumpur, Londres, Los Ángeles, Bombay, la capital de Chile - Santiago y muchas otras ciudades del mundo a menudo sufren las consecuencias de la inversión de temperatura. Debido a la alta concentración de personas, las emisiones industriales en estas ciudades son gigantescas, lo que provoca la aparición de smog en el aire, perturbando la visibilidad y representando una amenaza no solo para la salud, sino también para la vida humana.

Así, en 1952 en Londres y en 1962 en el valle del Ruhr (Alemania), varios miles de personas murieron como consecuencia de un largo tiempo de existencia de inversión térmica y de importantes emisiones de óxidos de azufre a la atmósfera.

Capital del Perú, Lima

Abriendo la pregunta de qué es la inversión de temperatura en la geografía, es interesante traer la situación en la capital del Perú. Se encuentra en la costa océano Pacífico y al pie de los Andes. La costa cercana a la ciudad es bañada por el Humboldt, lo que provoca un fuerte enfriamiento de la superficie terrestre. Este último, a su vez, contribuye al enfriamiento de las capas de aire más bajas y a la formación de nieblas (a medida que disminuye la temperatura del aire, disminuye la solubilidad del vapor de agua en él, esto último se manifiesta en la formación de rocío y niebla).

Como resultado de los procesos descritos surge una situación paradójica: la costa limeña se cubre de niebla, lo que impide que los rayos del sol calienten la superficie terrestre. Por lo tanto, el estado de inversión térmica es tan estable (la circulación de aire horizontal se ve obstaculizada por las montañas) que casi nunca llueve aquí. Este último hecho explica por qué la costa limeña es prácticamente un desierto.

¿Cómo comportarse en caso de recibir información sobre el estado desfavorable de la atmósfera?

Si una persona vive en ciudad principal y recibió información sobre la existencia de una inversión de temperatura en la atmósfera, se recomienda, de ser posible, no salir a la calle por la mañana, sino esperar a que la tierra se caliente. Si surge tal necesidad, entonces se debe usar equipo de protección personal. organos respiratorios(vendaje de gasa, bufanda) y no permanezca al aire libre durante mucho tiempo.

Con altura creciente. La mayoría de las veces esto se aplica a inversión de temperatura, es decir, a un aumento de la temperatura con la altura en una determinada capa de la atmósfera en lugar del descenso habitual.

Hay dos tipos de inversión:

• inversiones de temperatura de la superficie que comienzan directamente desde la superficie de la tierra (el espesor de la capa de inversión es de decenas de metros)
• inversiones de temperatura en la atmósfera libre (el espesor de la capa de inversión alcanza cientos de metros)

La inversión de temperatura evita el movimiento vertical del aire y contribuye a la formación de neblina, niebla, smog, nubes, espejismos. La inversión depende en gran medida de las características locales del terreno. El aumento de temperatura en la capa de inversión varía desde décimas de grado hasta 15-20°C o más. Las inversiones de temperatura superficial en el este de Siberia y la Antártida en invierno son las más poderosas.

Condiciones atmosféricas normales

Generalmente, en la atmósfera inferior (troposfera), el aire cerca de la superficie de la Tierra es más cálido que el aire sobre ella, porque la atmósfera se calienta principalmente por la radiación solar a través de la superficie de la Tierra. A medida que cambia la altitud, la temperatura del aire disminuye, la tasa promedio de disminución es de 1 °C por cada 160 m.

Causas y mecanismos de inversión.

Bajo ciertas condiciones, el gradiente de temperatura vertical normal cambia de tal manera que hay aire más frío en la superficie de la Tierra. Esto puede suceder, por ejemplo, cuando una masa de aire caliente y menos densa se mueve sobre una capa fría y más densa. Este tipo de inversión ocurre en las proximidades de frentes cálidos, así como en áreas de afloramiento oceánico, como frente a la costa de California. Con suficiente humedad en la capa más fría, típicamente se forma niebla debajo de la "tapa" de inversión.

Reducir la inversión

La inversión de temperatura puede ocurrir en la atmósfera libre cuando una amplia capa de aire se hunde y se calienta debido a la compresión adiabática, que generalmente se asocia con áreas subtropicales de alta presión. La turbulencia puede elevar gradualmente la capa de inversión a gran altura y "perforarla", dando como resultado tormentas eléctricas e incluso (bajo ciertas circunstancias) ciclones tropicales.

Consecuencias de la inversión de temperatura

Cuando el proceso normal de convección se detiene, la capa inferior de la atmósfera se contamina. Esto causa problemas en ciudades con altas emisiones. Los efectos de inversión a menudo ocurren en grandes ciudades como Mumbai (India), Los Ángeles (EE. UU.), Ciudad de México (México), Sao Paulo (Brasil), Santiago (Chile) y Teherán (Irán). pueblos pequeños, como Oslo (Noruega) y Salt Lake City (EE. UU.), ubicados en los valles de las colinas y montañas, también se ven afectados por la capa de inversión de bloqueo. Con una fuerte inversión, la contaminación del aire puede causar enfermedades respiratorias. El gran smog en 1952 en Londres es uno de los eventos más graves de este tipo: más de 10 mil personas murieron a causa de él.

Enlaces

• Inversión de temperatura- artículo de la Gran Enciclopedia Soviética
• Khrgian A. Kh., Física atmosférica, Moscú, 1969.

Fundación Wikimedia. 2010 .

Vea qué es "Inversión de temperatura" en otros diccionarios:

El fenómeno que se observa cuando la temperatura aumenta con la altura en lugar de disminuir, es decir, cuando hay un gradiente de temperatura negativo en la atmósfera. Samoilov K. I. Vocabulario marino. M. L.: Estado Naval ... ... Diccionario Marino

inversión de temperatura- Un aumento de la temperatura con la altura en una determinada capa de la atmósfera en lugar de su descenso habitual. Sin.: inversión de temperatura… Diccionario de Geografía

Gran diccionario enciclopédico

inversión de temperatura- 3.37 inversión térmica: Aumento de la temperatura del aire con la altura en lugar del descenso habitual en alguna capa de la atmósfera. Las inversiones de temperatura ocurren tanto en la capa superficial del aire, a partir de la superficie del suelo (inversión superficial), como en ... ... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica

Un aumento de la temperatura del aire con la altura en alguna capa de la atmósfera en lugar del descenso habitual. Hay inversiones de temperatura superficial que parten directamente de la superficie terrestre e inversiones de temperatura en la atmósfera libre; el primero más a menudo ... ... diccionario enciclopédico

inversión de temperatura- temperatūros apgrąža statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. inversión de temperatura vok. Temperatururmkehr, f rus. inversión de temperatura, fpranc. inversión de temperatura, f … Radioelectrónica terminų žodynas

Un aumento de la temperatura del aire con la altura en una cierta capa de la atmósfera en lugar de la disminución habitual. Distinga la superficie I. t., comenzando directamente desde la superficie de la tierra, y la I. t. en la atmósfera libre; los primeros se asocian con mayor frecuencia con la refrigeración por aire ... ... Ciencias Naturales. diccionario enciclopédico

Este término tiene otros significados, véase Inversión. El humo ascendente es retenido por la capa superior más aire caliente(Sho ... Wikipedia

- (lat.). Transformación en general y en especial Transformar. azúcar en glucosa y fructosa. Diccionario de palabras extranjeras incluidas en el idioma ruso. Chudinov A.N., 1910. INVERSIÓN [lat. inversio volteo, permutación] 1) lingv. cambiando el orden habitual ... ... Diccionario de palabras extranjeras del idioma ruso.

Uno de los conceptos fundamentales de la física y la mecánica estadística, utilizado para describir los principios del funcionamiento del láser. Contenidos 1 Distribución de Boltzmann y equilibrio termodinámico... Wikipedia

La caída de la temperatura con la altura puede considerarse el estado normal de cosas para la troposfera, y las inversiones de temperatura pueden considerarse desviaciones de estado normal. Es cierto que las inversiones de temperatura en la troposfera son frecuentes, casi diarias. Pero capturan las capas de aire bastante delgadas en comparación con todo el espesor de la troposfera.

La inversión de temperatura se puede caracterizar por la altura a la que se observa, el grosor de la capa en la que hay un aumento de temperatura con la altura y la diferencia de temperatura en los límites superior e inferior de la capa de inversión: un salto de temperatura. Como caso de transición entre el descenso normal de temperatura con la altura y la inversión, también se observa el fenómeno de isoterma vertical, cuando la temperatura en una determinada capa no cambia con la altura.

En términos de altura, todas las inversiones troposféricas se pueden dividir en inversiones superficiales Y inversiones de atmósfera libre.

inversión de tierra parte de la propia superficie subyacente (suelo, nieve o hielo). Arriba Agua abierta tales inversiones son raras y no tan significativas. En la superficie subyacente, la temperatura es la más baja, aumenta con la altura, y este aumento puede extenderse a una capa de varias decenas e incluso cientos de metros. Luego, la inversión se reemplaza por una caída normal de temperatura con la altura.

Las inversiones de temperatura superficial sobre la superficie terrestre o sobre la cubierta de hielo oceánico se deben principalmente al enfriamiento radiativo nocturno de la superficie subyacente. Tales inversiones se llaman radiativas. . Las capas inferiores de aire se enfrían desde la superficie de la tierra más que las superiores. Por lo tanto, cerca de la superficie de la tierra, la temperatura desciende más fuertemente y se establece un aumento de la temperatura con la altura.

Se observa una inversión en la atmósfera libre en cierta capa de aire que se encuentra a cierta altura sobre la superficie de la tierra (Fig. 8). La base de una inversión puede estar en cualquier nivel de la troposfera, pero las inversiones son más frecuentes dentro de los 2 km inferiores. El grosor de la capa de inversión también puede ser muy diferente, desde unas pocas decenas hasta varios cientos de metros. Finalmente, el salto de temperatura en la inversión, es decir la diferencia de temperatura en los límites superior e inferior de la capa de inversión puede variar desde 1° o menos hasta 10-15° o más.

Sucede que una inversión superficial que se extiende a una altura considerable se fusiona con una inversión suprayacente en la atmósfera libre. Luego, el aumento de temperatura comienza desde la superficie de la tierra y continúa hasta alta altitud, y el salto de temperatura es especialmente significativo.

También sucede que la inversión pasa directamente a la isoterma suprayacente. A menudo, se observan dos (o más) inversiones en la atmósfera libre sobre una región particular, separadas por capas con una disminución normal de temperatura.

Figura 8. Tipos de distribución de temperatura con la altitud: A - inversión de tierra, b- isoterma de tierra, V- inversión de atmósfera libre

No se observan inversiones sobre puntos individuales de la superficie terrestre. La capa de inversión se extiende continuamente sobre un área grande, especialmente en el caso de inversiones en la atmósfera libre.