Temperaturinversionen über Städten werden als Temperaturinversionen bezeichnet

Der Temperaturgradient der Atmosphäre kann stark variieren. Im Durchschnitt sind es 0,6°/100 m tropische Wüste Nahe der Erdoberfläche kann sie 20°/100 m erreichen. Bei der Temperaturinversion steigt die Temperatur mit der Höhe und der Temperaturgradient wird negativ, d. h. er kann beispielsweise gleich -0,6°/100 m sein Ist die Lufttemperatur in allen Höhen gleich, dann ist der Temperaturgradient Null. In diesem Fall spricht man von einer isothermen Atmosphäre.[...]

Temperaturinversionen bestimmen in vielen Gebirgssystemen kontinentaler Regionen die umgekehrte Anordnung der Vertikalen Bodenzonen. Also rein Ostsibirien Am Fuße und in den unteren Teilen der Hänge einiger Berge gibt es Inversionstundren, dann gibt es Berg-Taiga-Wälder und höher wieder Gebirgstundren. Inversionstundren kühlen nur zu bestimmten Jahreszeiten, im Rest des Jahres sind sie viel wärmer als die „oberen“ Tundren und werden in der Landwirtschaft genutzt.[...]

Die Temperaturinversion äußert sich in einem Anstieg der Lufttemperatur mit der Höhe in einer bestimmten Schicht der Atmosphäre (normalerweise im Bereich von 300–400 m von der Erdoberfläche entfernt) anstelle der üblichen Abnahme. Dadurch wird die Zirkulation der atmosphärischen Luft stark gestört, Rauch und Schadstoffe können nicht nach oben steigen und sich nicht verflüchtigen. Nebel kommt häufig vor. Die Konzentrationen von Schwefeloxiden, Schwebstaub und Kohlenmonoxid erreichen gesundheitsgefährdende Werte, die zu Kreislauf- und Atemstörungen und häufig zum Tod führen. Im Jahr 1952 starben in London vom 3. bis 9. Dezember mehr als viertausend Menschen an Smog, und bis zu zehntausend Menschen erkrankten schwer. Ende 1962 starben im Ruhrgebiet (Deutschland) innerhalb von drei Tagen 156 Menschen durch Smog. Nur der Wind kann den Smog vertreiben, und die Reduzierung des Schadstoffausstoßes kann eine smoggefährliche Situation glätten.[...]

Temperaturinversionen 12 Jod, Bestimmung in Luft 30 Wörter[...]

Temperaturinversionen werden mit Fällen von Massenvergiftungen der Bevölkerung in Zeiten giftigen Nebels in Verbindung gebracht (im Tal des Manet-Flusses in Belgien, mehr als einmal in London, Los Angeles usw.).[...]

Manchmal breiten sich Temperaturinversionen über große Bereiche der Erdoberfläche aus. Das Gebiet ihrer Verbreitung fällt normalerweise mit dem Verbreitungsgebiet von Hochdruckgebieten zusammen, die in Zonen mit hohem Luftdruck (Druck) entstehen.

Synonym: Temperaturinversion. REIBUNGSUMKEHRUNG. Siehe turbulente Inversion.[...]

Strahlungsinversion und Senkungsinversion können in der Atmosphäre gleichzeitig auftreten. Diese Situation wird durch ein typisches Temperaturprofil in Abb. dargestellt. 3.10, c. Das gleichzeitige Vorliegen zweier Inversionsarten führt zu einem Phänomen namens „Contained Jet“, das in den folgenden Abschnitten besprochen wird. Die Intensität und Dauer der Inversion hängt von der Jahreszeit ab. Im Herbst und Winter finden in der Regel lange Inversionen statt, und ihre Zahl ist groß. Die Topographie beeinflusst auch die Inversionen. Zum Beispiel, kalte Luft, nachts zwischen den Bergen gefangen, kann durch die darüber befindliche warme Luft im Tal eingeschlossen werden. Bis die Sonne am nächsten Tag direkt über dem Tal steht, kann die Luft darin nicht genug Wärme aufnehmen, um die Inversion zu durchbrechen. Colorado) im Winter beispielsweise dauert etwa die Hälfte aller Inversionen den ganzen Tag.[...]

A – ohne Inversion nimmt die Lufttemperatur mit der Höhe ab; B – Ort der Temperaturinversion, wenn darunter kalte Luft eingeschlossen ist warme Schicht. In der Inversionsschicht kehrt sich der normale Temperaturgradient um; B – Nachtminimum; G – streitsüchtiger Ort für die Hölle; D – ein warmer Hangabschnitt, der durch die Art der Luftzirkulation entsteht.[...]

Unter dem Einfluss kalter Winter und Temperaturinversionen gefrieren Böden im Winter stark und erwärmen sich im Frühling langsam. Aus diesem Grund sind mikrobiologische Prozesse schwach ausgeprägt und trotz des hohen Humusgehalts im Boden ist es notwendig, vermehrt organische Düngemittel (Gülle, Torf und Komposte) und für Pflanzen leicht zugängliche Mineraldünger einzubringen.[... ]

Ein typischer täglicher Zyklus von Änderungen des Temperaturgradienten über einem offenen Gebiet an einem wolkenlosen Tag beginnt mit der Bildung einer instabilen Temperaturabfallrate, die sich im Laufe des Tages aufgrund der intensiven Wärmestrahlung der Sonne verstärkt führt zur Entstehung starke Turbulenzen. Kurz vor oder kurz nach Sonnenuntergang kühlt die Oberflächenluftschicht schnell ab und es kommt zu einem stetigen Temperaturabfall (die Temperatur steigt mit der Höhe). In der Nacht nimmt die Intensität und Tiefe dieser Inversion zu und erreicht zwischen Mitternacht und der Tageszeit, zu der die Erdoberfläche ihr Temperaturminimum erreicht, ihr Maximum. Während dieser Zeit wird die Luftverschmutzung aufgrund der geringen oder fehlenden vertikalen Ausbreitung der Verschmutzung effektiv innerhalb oder unterhalb der Inversionsschicht eingeschlossen. Es sollte notiert werden, das, in Bedingungen Stagnation, an der Erdoberfläche austretende Schadstoffe gelangen nicht in die oberen Luftschichten und im Gegenteil, Emissionen aus hohen Rohren unter diesen Bedingungen hauptsächlich dringen nicht in die bodennahen Luftschichten ein (Church, 1949). Im Laufe des Tages beginnt sich die Erde zu erwärmen und die Inversion verschwindet allmählich. Dies kann zu einer „Begasung“ (Hewso n a. Gill, 1944) führen, da sich Schadstoffe, die nachts in die oberen Luftschichten gelangen, schnell vermischen und nach unten strömen. Daher endete die volle Entwicklung der Turbulenzen in den frühen Nachmittagsstunden Tageszyklus und bei starker Durchmischung kommt es häufig zu hohen Konzentrationen von Luftschadstoffen. Dieser Zyklus kann durch das Vorhandensein von Wolken oder Niederschlägen gestört oder verändert werden, die eine starke Konvektion während der Tagesstunden verhindern, aber auch das Auftreten starker Inversionen in der Nacht verhindern können.[...]

Zwei weitere Arten lokaler Inversionen sind möglich. Einer davon hängt mit der oben erwähnten Meeresbrise zusammen. Die Erwärmung der Morgenluft über Land führt dazu, dass kühlere Luft vom Meer oder einem ausreichend großen See landwärts strömt. Dadurch steigt wärmere Luft auf und kühlere Luft tritt an ihre Stelle, wodurch Inversionsbedingungen entstehen. Inversionsbedingungen entstehen auch, wenn eine Warmfront über eine große kontinentale Landfläche zieht. Eine Warmfront neigt oft dazu, dichtere, kühlere Luft vor ihr zu „zerquetschen“ und dadurch eine lokale Temperaturinversion zu erzeugen. Durchzug einer Kaltfront, vor der sich die Region befindet Warme Luft, führt zur gleichen Situation.[...]

Die fächerförmige Form der Saiten entsteht bei einer Temperaturinversion. Seine Form ähnelt einem mäandrierenden Fluss, der sich mit zunehmender Entfernung vom Rohr allmählich erweitert.[...]

In der kleinen amerikanischen Stadt Donora verursachte eine solche Temperaturinversion eine Erkrankung bei etwa 6.000 Menschen (42,7 % der Gesamtbevölkerung), wobei einige (10 %) Symptome zeigten, die darauf hindeuteten, dass diese Menschen ins Krankenhaus eingeliefert werden mussten. Manchmal sind die Folgen einer langfristigen Temperaturinversion mit einer Epidemie vergleichbar: In London starben 4.000 Menschen während einer dieser langfristigen Inversionen.[...]

Bei der Temperaturinversion oder bei einem Temperaturgradienten nahe der Isotherme entsteht ein fächerförmiger Strahl (Abb. 3.2, c, d), der eine sehr schwache vertikale Durchmischung kennzeichnet. Die Bildung eines fächerförmigen Strahls wird durch schwache Winde, klaren Himmel und Schneedecke begünstigt. Dieser Strahl wird am häufigsten nachts beobachtet.[...]

Die fächerförmige Form der Rauchwolke besteht bei Inversionen und bei Temperaturgradienten nahe der Isotherme. Diese atmosphärische Struktur wird nachts beobachtet, wenn die Temperatur steigt Erdoberfläche unter der Lufttemperatur. Die fächerförmige Wolke berührt die Erdoberfläche überhaupt nicht. Dennoch stellt die fächerförmige Struktur eine Gefahr aus Sicht der Luftverschmutzung dar, da die Ausbreitung hauptsächlich in horizontaler Richtung erfolgt und Schadstoffe in den unteren Schichten der Atmosphäre verbleiben, ohne nach oben aufzusteigen. Bei Emissionen aus niedrigen Schornsteinen wird die maximale Schadstoffkonzentration in diesen Fällen weit entfernt von den Schadstoffquellen beobachtet.[...]

Bei ungünstigen Wettersituationen wie Temperaturinversion, hoher Luftfeuchtigkeit usw Niederschlag, kann es zu einer besonders intensiven Anhäufung von Schadstoffen kommen. Typischerweise nimmt in der Oberflächenschicht die Lufttemperatur mit der Höhe ab und es kommt zu einer vertikalen Durchmischung der Atmosphäre, wodurch die Schadstoffkonzentration in der Oberflächenschicht verringert wird. Unter bestimmten meteorologischen Bedingungen (z. B. bei starker nächtlicher Abkühlung der Erdoberfläche) kommt es jedoch zu einer sogenannten Temperaturinversion, d. h. die Temperatur in der Oberflächenschicht ändert sich in die entgegengesetzte Richtung, die Temperatur steigt . Normalerweise dauert dieser Zustand nur kurze Zeit, in einigen Fällen kann jedoch eine Temperaturinversion über mehrere Tage hinweg beobachtet werden. Während einer Temperaturinversion scheint die Luft in der Nähe der Erdoberfläche in einem begrenzten Volumen eingeschlossen zu sein, und in der Nähe der Erdoberfläche können sehr hohe Schadstoffkonzentrationen auftreten, die zu einer erhöhten Kontamination von Isolatoren beitragen.[...]

Der Wert von 1 /l/B steigt mit abnehmender Stabilität. Für eine Inversion mit y -6,5 K/km 1/1 5 = 41 s, allerdings für einen normalen Temperaturgradienten mit V = +6,5 K/km 1/l/ 5 = 91 s. Somit kann der Luftstrom bei II = 10 m/s und normalen Temperaturgradienten ein Hindernis mit einer Höhe von 545 m und bei entsprechenden Inversionsbedingungen nur 245 m überwinden, wenn der Luftstrom nicht über die erforderliche kinetische Energie verfügt um über das Hindernis zu steigen, dann wird es abgelenkt und fließt über die Isobaren in Richtung weiter niedriger Druck, wodurch kinetische Energie gewonnen wird. Nach einiger Zeit kann sich diese Ablenkung weit genug stromaufwärts ausbreiten, um dem Luftstrom die nötige Energie zu geben, um über das Hindernis aufzusteigen. Das bedeutet, dass sich isentrope Flächen (Flächen gleicher potentieller Temperatur) über das Hindernis erheben, so dass Luft parallel zu ihnen strömen kann. Auf der Leeseite eines Bergrückens kann überschüssige Energie als Wellen in der Luftströmung auftreten (kinetische Energie) oder durch die Ablenkung der Luft in Richtung eines höheren Drucks in potentielle Energie umgewandelt werden.[...]

Burnazyan A.I. et al. Verschmutzung der Oberflächenschicht der Atmosphäre bei Temperaturinversionen.

STAUBHORIZON. Die obere Grenze der Staub- (oder Rauch-)Schicht, die der Temperaturinversion zugrunde liegt. Aus großer Höhe betrachtet entsteht der Eindruck eines Horizonts.[...]

Unter einigen ungünstigen meteorologischen Bedingungen (schwacher Wind, Temperaturinversion) führt die Freisetzung von Schadstoffen in die Atmosphäre zu Massenvergiftungen. Ein Beispiel für eine Massenvergiftung der Bevölkerung sind die Katastrophen im Maas-Tal (Belgien, 1930) in der Stadt Donora (Pennsylvania, USA, 1948). In London wurden wiederholt Massenvergiftungen der Bevölkerung während katastrophaler Luftverschmutzung beobachtet – 1948, 1952, 1956, 1957, 1962; Infolge dieser Ereignisse starben mehrere tausend Menschen, viele wurden schwer vergiftet.[...]

Londoner (Winter-)Smog entsteht im Winter in großen Industriezentren unter ungünstigen Bedingungen. Wetterverhältnisse: Abwesenheit von Wind und Temperaturinversion. Die Temperaturinversion äußert sich in einem Anstieg der Lufttemperatur mit der Höhe (in einer Schicht von 300–400 m) anstelle der üblichen Abnahme.[...]

Besonders ungünstig für die Ausbreitung von Schadstoffen in der Luft sind Gebiete mit überwiegend schwachem Wind oder Windstille. Unter diesen Bedingungen kommt es zu Temperaturinversionen, bei denen es zu einer übermäßigen Anreicherung von Schadstoffen in der Atmosphäre kommt. Ein Beispiel für einen solchen ungünstigen Standort ist Los Angeles, eingebettet zwischen einer Bergkette, die den Wind schwächt und den Fluss verschmutzter Stadtluft verhindert Pazifik See. In dieser Stadt kommt es durchschnittlich 270 Mal im Jahr zu Temperaturinversionen, 60 davon gehen mit sehr hohen Schadstoffkonzentrationen in der Luft einher.[...]

Die Fähigkeit der Erdoberfläche, Wärme aufzunehmen oder abzugeben, beeinflusst die vertikale Temperaturverteilung in der Oberflächenschicht der Atmosphäre und führt zu einer Temperaturinversion (Abweichung von der Adiabatizität). Ein Anstieg der Lufttemperatur mit der Höhe bedeutet, dass schädliche Emissionen einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten können. Unter Inversionsbedingungen wird der turbulente Austausch geschwächt und die Bedingungen für die Ausbreitung schädlicher Emissionen in der Oberflächenschicht der Atmosphäre verschlechtern sich. Für die Oberflächeninversion ist die Wiederholbarkeit der Höhen der oberen Grenze von besonderer Bedeutung; für die erhöhte Inversion ist die Wiederholbarkeit der unteren Grenze von besonderer Bedeutung.[...]

Es ist zu vermeiden, dass Betriebe mit erheblichen Schadstoffemissionen an Standorten errichtet werden, an denen es bei schwachen Winden in Kombination mit Temperaturinversionen zu einer langfristigen Stagnation der Verunreinigungen kommen kann (z. B. in tiefen Becken, in Gebieten mit häufiger Nebelbildung, in insbesondere in Gebieten mit harter Winter, unterhalb von Staudämmen sowie in Gebieten mögliches Vorkommnis SMOG).[...]

Bedingungen, die die Bildung von photochemischem Nebel begünstigen hohes Level Die Luftverschmutzung durch reaktive organische Verbindungen und Stickoxide ist reichlich vorhanden Sonnenstrahlung, Temperaturinversionen und niedrige Windgeschwindigkeiten.[...]

Ein typisches Beispiel für den akuten provozierenden Einfluss der Luftverschmutzung sind Fälle giftiger Nebel, die in auftraten andere Zeit in Städten verschiedene Kontinente Frieden. Giftige Nebel treten in Zeiten von Temperaturinversionen mit geringer Windaktivität auf, d. h. unter Bedingungen, die die Ansammlung von Industrieemissionen in der Oberflächenschicht der Atmosphäre begünstigen. In Perioden giftigen Nebels wurde ein Anstieg der Verschmutzung festgestellt, der umso deutlicher war, je länger die Bedingungen für Luftstagnation anhielten (3-5 Tage). In Zeiten giftigen Nebels stieg die Sterblichkeitsrate von Menschen mit chronischen Herz-Kreislauf- und Lungenerkrankungen sowie von Antragstellern medizinische Versorgung Es wurden Verschlimmerungen dieser Krankheiten und das Auftreten neuer Fälle registriert. In einer Reihe besiedelter Gebiete wurden Ausbrüche von Asthma bronchiale beschrieben, wenn bestimmte Schadstoffe auftraten. Es ist davon auszugehen, dass akute Fälle allergischer Erkrankungen auftreten, wenn die Luft mit biologischen Produkten wie Eiweißstaub, Hefen, Schimmel und deren Abfallprodukten belastet ist. Ein Beispiel für die akuten Auswirkungen der Luftverschmutzung sind Fälle von photochemischem Nebel, der auf eine Kombination verschiedener Faktoren zurückzuführen ist: Fahrzeugemissionen, hohe Luftfeuchtigkeit, ruhiges Wetter, intensive ultraviolette Strahlung. Klinische Manifestationen: Reizung der Schleimhäute der Augen, Nase, oberen Atemwege.[...]

Messungen an Fernseh- und Funktürmen sowie spezielle aerologische Beobachtungen durchgeführt in letzten Jahren erlauben uns, eine Reihe von Rückschlüssen auf die Struktur der atmosphärischen Grenzschicht über der Stadt zu ziehen. Die Analyse experimenteller Daten zeigt, dass in Zeiten, in denen außerhalb der Stadt bei Vorhandensein einer Wärmeinsel eine Inversion beobachtet wird, die Temperaturschichtung zwischen Gebäuden bis zu einer Höhe von mehreren zehn Metern nahezu ausgeglichen oder leicht instabil ist. Folglich ist es wahrscheinlicher, dass sich über der Stadt erhöhte Inversionsschichten bilden. Die von Sekiguchi in Urban Climates (1970) festgestellte Wärmeinsel erstreckt sich nachts bis zu einer Höhe, die etwa 3-4 Gebäudehöhen entspricht.

Bei der Förderung von zähflüssigen Ölen und Bitumen mittels thermischer Bohrungen kommt es zu einer lokalen Störung des natürlichen Wärmegefälles entlang des Abschnitts, was zu einer Veränderung führt chemische Zusammensetzung Grundwasserüberlagernde Horizonte und Verschlechterung ihrer Qualität. Solche Umkehrungen Temperaturregime Auch die Bodenressourcen und die Regulierung dieser Art sind kaum bekannt anthropogene Einflüsse bleibt außerhalb des Geltungsbereichs regulatorischer Dokumente.[...]

Nirgendwo auf dem Territorium der UdSSR werden daher so ungünstige meteorologische Bedingungen für die Übertragung und Verteilung von Emissionen aus emissionsarmen Quellen geschaffen wie auf dem Territorium der Baikal-Amur-Magistrale. Berechnungen zeigen, dass aufgrund der hohen Häufigkeit stagnierender Bedingungen in einer großen Schicht der Atmosphäre und starker Temperaturinversionen bei gleichen Emissionsparametern der Grad der Luftverschmutzung in den Städten und Gemeinden der BAM zwei- bis dreimal höher sein kann als in der Europäisches Territorium des Landes. In diesem Zusammenhang ist der Schutz des Luftbeckens vor der Verschmutzung des neu erschlossenen Gebiets neben der BAM besonders wichtig.[...]

Das wohl berüchtigtste Smoggebiet der Welt ist Los Angeles. In dieser Stadt gibt es viele Schornsteine. Darüber hinaus gibt es eine große Anzahl von Autos. Zusammen mit diesen großzügigen Rauch- und Rußlieferanten wirken beide Elemente der Smogbildung, die eine so große Rolle spielten wichtige Rolle in Donora: Temperaturinversionen und bergiges Gelände.[...]

Industriebetriebe, städtischer Nahverkehr und Wärmeerzeugungsanlagen sind (hauptsächlich in Städten) die Ursache für Smog: eine unzumutbare Verschmutzung der von Menschen bewohnten Außenräume. Luftumgebung aufgrund der Freisetzung von Schadstoffen durch die angegebenen Quellen bei ungünstigen Wetterbedingungen (Windmangel, Temperaturinversion usw.).[...]

Das wichtigste Element Das Klima in Berggebieten ist zweifellos temperaturbedingt. In den meisten Berggebieten der Welt detaillierte Beobachtungen Temperatur und es gibt viele statistische Studien zu Temperaturänderungen mit der Höhe. Diese Veränderung stellt aufgrund der starken Temperaturgradienten über kurze Distanzen und der damit einhergehenden Herausforderungen eine Herausforderung für die Erstellung von Klimaatlanten dar saisonale Variabilität. Einige neuere Studien zu Temperaturen in Bergen, beispielsweise in und , haben eine Regressionsanalyse verwendet, um Temperaturen mit der Höhe in Beziehung zu setzen und die Auswirkungen von Inversionen von denen aufgrund der Hangsteilheit zu trennen. In einem Versuch, die räumliche Temperaturverteilung für ein Gebiet im Nordwesten Virginias zu verfeinern, verwendeten Pielke und Mehring eine lineare Regressionsanalyse der durchschnittlichen monatlichen Temperaturen als Funktion der Höhe. Sie zeigten, dass die Korrelationen im Sommer am höchsten sind (r=-0,95), wie es normalerweise in mittleren Höhenlagen der Fall ist. Im Winter führen Inversionen auf niedrigem Niveau zu einer großen Variabilität, und durch Anpassen geeigneter Polynomfunktionen oder Verwendung potenzieller Temperaturen kann man Folgendes erhalten beste Bewertungen. Zur Erstellung topoklimatischer Karten für die Westkarpaten wurde ebenfalls eine Reihe von Regressionsgleichungen entwickelt. Hierzu werden, wie in Absatz 2B4 beschrieben, separate Regressionsgleichungen für unterschiedliche Steigungsprofile verwendet. Beachten Sie, dass es nur wenige Versuche gibt, Änderungen der Bergtemperatur zu beschreiben. unter Verwendung eines allgemeineren statistischen Modells.[...]

Komplexe Experimente im Ausland zeichnen sich durch eine gute Instrumentierung, den Einsatz optimaler Analysatoren und Probenahmesysteme, die Bestimmung meteorologischer Parameter sowie die Konzentration von Schadstoffkomponenten und die Verfügbarkeit von Informationen über die Sonneneinstrahlung aus! ? Strahlung sowie Indikatoren der atmosphärischen Stabilität in der Grenzschicht: Temperaturschichtung, Windgeschwindigkeitsprofil, Höhe der Inversionsgrenze usw.[...]

Der Hauptgrund für die Bildung von photochemischem Nebel ist die starke Verschmutzung der städtischen Luft durch Gasemissionen aus der chemischen Industrie und Transportunternehmen, vor allem durch Fahrzeugabgase. Pro Kilometer Fahrt stößt ein Pkw etwa 10 g Stickoxide aus. In Los Angeles, wo sich über 4 Millionen Autos angesammelt haben, stoßen sie täglich etwa 1.000 Tonnen dieses Gases in die Luft aus. Darüber hinaus kommt es hier häufig zu Temperaturinversionen (bis zu 260 Tage im Jahr), die zur Luftstagnation über der Stadt beitragen. Photochemischer Nebel entsteht in verschmutzter Luft als Folge photochemischer Reaktionen, die unter dem Einfluss kurzwelliger (ultravioletter) Sonnenstrahlung auf Gasemissionen ablaufen. Bei vielen dieser Reaktionen entstehen Substanzen, die deutlich giftiger sind als die ursprünglichen. Die Hauptbestandteile des photochemischen Smogs sind Photooxidantien (Ozon, organische Peroxide, Nitrate, Nitrite, Peroxylacetylnitrat), Stickoxide, Kohlenmonoxid und -dioxid, Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, Ketone, Phenole, Methanol usw. Diese Stoffe sind immer in der Luft vorhanden in kleineren Mengen große Städte, im photochemischen Smog liegt ihre Konzentration oft weit über den zulässigen Höchstwerten.[...]

In die Atmosphäre gelangende Kohlenwasserstoffe, Schwefeldioxid, Stickoxide, Schwefelwasserstoff und andere gasförmige Stoffe werden relativ schnell daraus entfernt. Durch die Auflösung von Meeren und Ozeanen in Wasser und anschließende photochemische und biologische Prozesse, die unter Beteiligung von Mikroorganismen in Wasser und Boden ablaufen, werden Kohlenwasserstoffe aus der Atmosphäre entfernt. Auf der Erdoberfläche lagern sich Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff ab, die zu Sulfaten oxidieren. Da sie saure Eigenschaften besitzen, sind sie Korrosionsquellen für verschiedene Konstruktionen aus Beton und Metall; sie zerstören auch Produkte aus Kunststoffen, Kunstfasern, Stoffen, Leder usw. Eine erhebliche Menge Schwefeldioxid wird von der Vegetation aufgenommen und im Wasser gelöst der Meere und Ozeane. Kohlenmonoxid wird zu Kohlendioxid oxidiert, das im Rahmen der photochemischen Synthese intensiv von der Vegetation aufgenommen wird. Stickoxide werden durch Reduktions- und Oxidationsreaktionen entfernt (bei starker Sonneneinstrahlung und Temperaturinversion bilden sie atemgefährlichen Smog).[...]

Yoshino identifizierte vier synoptische Arten der Druckverteilung, die Bora verursachen. Im Winter wird es meist mit einem Zyklon über dem Mittelmeer oder einem Hochdruckgebiet über Europa in Verbindung gebracht. Im Sommer treten Zyklonsysteme seltener auf und der Hochdruckgebiet kann weiter westlich liegen. In jedem System sollte der Gradientenwind von Osten nach Nordosten wehen. Für die Entwicklung und Erhaltung von Bora sind gleichzeitig ein geeigneter Druckgradient, die Stagnation der Kaltluft östlich des Gebirges und deren Strömung durch das Gebirge unter Umwandlung potenzieller Energie in kinetische Energie erforderlich. Bora entwickelt sich am besten dort, wo das Dinarische Gebirge schmal und küstennah ist, wie zum Beispiel in Split. Dies erhöht den Temperaturgradienten zwischen den Küsten- und Binnenteilen des Landes und verstärkt die Wirkung von Hangwinden. Das Dinarische Gebirge hat eine Höhe von über 1000 m und auch Tiefpässe wie der von Xin begünstigen eine lokale Intensivierung der Bora. An Tagen mit Bora liegt die Inversionsschicht normalerweise zwischen 1500 und 2000 m auf der Luvseite des Gebirges und auf gleicher oder niedrigerer Höhe auf der Leeseite.

Unter Inversion versteht man in der Meteorologie die anomale Veränderung eines beliebigen Parameters in der Atmosphäre mit zunehmender Höhe. Meistens handelt es sich dabei um eine Temperaturinversion, also um einen Temperaturanstieg mit der Höhe in einer bestimmten Schicht der Atmosphäre anstelle der üblichen Abnahme.

Es gibt zwei Arten der Inversion:

Oberflächentemperaturinversionen, die direkt von der Erdoberfläche ausgehen (die Dicke der Inversionsschicht beträgt mehrere zehn Meter)

Temperaturinversionen in der freien Atmosphäre (die Dicke der Inversionsschicht erreicht Hunderte von Metern)

Die Temperaturinversion verhindert vertikale Luftbewegungen und trägt zur Bildung von Dunst, Nebel, Smog, Wolken und Luftspiegelungen bei. Die Inversion hängt stark von den lokalen Geländemerkmalen ab. Der Temperaturanstieg in der Inversionsschicht beträgt Zehntelgrad bis 15–20 °C oder mehr. Die Inversionen der Oberflächentemperatur sind im Winter in Ostsibirien und der Antarktis am stärksten.

Normale atmosphärische Bedingungen

Typischerweise ist in der unteren Atmosphäre (Troposphäre) die Luft nahe der Erdoberfläche wärmer als die Luft darüber, da die Atmosphäre hauptsächlich durch Sonnenstrahlung durch die Erdoberfläche erwärmt wird. Wenn sich die Höhe ändert, sinkt die Lufttemperatur, Durchschnittsgeschwindigkeit die Reduzierung beträgt 1 °C pro 160 m.

Ursachen und Mechanismen der Inversion

Unter bestimmten Bedingungen ändert sich der normale vertikale Temperaturgradient so, dass kühlere Luft in die Nähe der Erdoberfläche gelangt. Dies kann zum Beispiel passieren, wenn man sich warm und weniger dicht bewegt Luftmasseüber kalt, mehr dichte Schicht. Diese Art der Inversion tritt in der Nähe auf Warmfronten sowie in Gebieten mit ozeanischem Auftrieb (Auftrieb ist der Prozess, bei dem tiefes Meereswasser an die Oberfläche steigt), beispielsweise vor der Küste Kaliforniens. Bei ausreichender Feuchtigkeit in der kühleren Schicht ist Nebelbildung unter dem Inversionsdeckel typisch.
In einer klaren, ruhigen Nacht während eines Hochdruckgebiets kann kalte Luft die Berghänge hinuntersinken und sich in den Tälern sammeln, wo die resultierende Lufttemperatur niedriger als 100 oder 200 m höher ist. Über der kalten Schicht befindet sich wärmere Luft, die wahrscheinlich eine Wolke oder leichten Nebel bildet. Die Temperaturinversion wird am Beispiel des Rauchs eines Feuers deutlich. Der Rauch steigt vertikal auf und krümmt sich dann horizontal, wenn er die „Inversionsschicht“ erreicht. Kommt es zu einer solchen Situation in großem Maßstab, bleiben Staub und Schmutz (Smog), der in die Atmosphäre aufsteigt, dort und führen bei der Anhäufung zu schwerwiegenden Umweltverschmutzungen.

Umkehrung des Abstiegs

In der freien Atmosphäre kann es zu einer Temperaturinversion kommen, wenn eine breite Luftschicht absinkt und durch adiabatische Kompression erhitzt wird, was normalerweise mit subtropischen Hochdruckgebieten einhergeht. Turbulenzen können die Inversionsschicht allmählich anheben größere Höhe und „durchstechen“, was zur Bildung von Gewittern und (unter bestimmten Umständen) sogar tropischen Wirbelstürmen führt.

Folgen einer Temperaturinversion

Wenn der normale Konvektionsprozess aufhört, wird die untere Schicht der Atmosphäre verschmutzt. Dies führt in Städten mit hohen Emissionen zu Problemen. Inversionseffekte treten häufig in Großstädten wie Mumbai (Indien), Los Angeles (USA), Mexiko-Stadt (Mexiko), Sao Paulo (Brasilien), Santiago (Chile) und Teheran (Iran) auf. Auch kleine Städte wie Oslo (Norwegen) und Salt Lake City (USA), die in Hügel- und Bergtälern liegen, werden von der blockierenden Inversionsschicht beeinflusst. Bei starker Inversion kann Luftverschmutzung Atemwegserkrankungen verursachen. Der Große Smog von 1952 in London ist eines der schwerwiegendsten Ereignisse dieser Art – mehr als 10.000 Menschen starben daran.
Temperaturinversionen stellen eine Gefahr für startende Flugzeuge dar, da der Triebwerksschub verringert wird, wenn das Flugzeug in die darüber liegenden wärmeren Luftschichten eintritt.
Im Winter kann es zu einer Inversion kommen gefährliche Phänomene Natur. Sehr starker Frost im Hochdruckgebiet. Gefrierender Regen wenn atlantische und südliche Wirbelstürme entstehen (insbesondere während der Passage ihrer Warmfronten).

So wie im Boden oder im Wasser Wärme und Kälte von der Oberfläche in die Tiefe übertragen werden, so werden in der Luft Wärme und Kälte von der unteren Schicht auf die höheren Schichten übertragen. Folglich sollten tägliche Temperaturschwankungen nicht nur an der Erdoberfläche, sondern auch in hohen Schichten der Atmosphäre beobachtet werden. Gleichzeitig sollte die tägliche Temperaturschwankung, genau wie im Boden und im Wasser, mit der Tiefe abnimmt und verzögert wird, in der Atmosphäre mit der Höhe abnehmen und verzögert werden.

Die strahlungslose Wärmeübertragung in der Atmosphäre erfolgt, wie im Wasser, hauptsächlich durch turbulente Wärmeleitfähigkeit, d. h. wenn Luft vermischt wird. Luft ist jedoch beweglicher als Wasser und ihre turbulente Wärmeleitfähigkeit ist viel größer. Dadurch erstrecken sich die täglichen Temperaturschwankungen in der Atmosphäre auf eine dickere Schicht als die täglichen Schwankungen im Ozean.

In einer Höhe von 300 m über Land beträgt die Amplitude der täglichen Temperaturschwankung etwa 50 % der Amplitude an der Erdoberfläche, und die extremen Temperaturwerte treten 1,5–2 Stunden später auf. In einer Höhe von 1 km beträgt die tägliche Temperaturamplitude über Land 1–2°, in einer Höhe von 2–5 km beträgt sie 0,5–1° und das Tagesmaximum verschiebt sich in den Abend. Über dem Meer nimmt die tägliche Temperaturamplitude mit der Höhe in den unteren Kilometern leicht zu, bleibt aber immer noch gering.

Selbst in der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre gibt es geringe tägliche Temperaturschwankungen. Dort werden sie jedoch durch die Prozesse der Strahlungsabsorption und -emission durch die Luft bestimmt und nicht durch die Einflüsse der Erdoberfläche.

Im Gebirge, wo der Einfluss des Untergrundes größer ist als in entsprechenden Höhenlagen der freien Atmosphäre, nimmt die Tagesamplitude mit der Höhe langsamer ab. Auf einzelnen Berggipfeln, in Höhenlagen von 3000 m und mehr, kann die Tagesamplitude noch 3-4° betragen. Auf ausgedehnten Hochebenen liegt die tägliche Amplitude der Lufttemperatur in der gleichen Größenordnung wie im Tiefland: Die absorbierte Strahlung und die effektive Strahlung sind hier groß, ebenso wie die Kontaktfläche zwischen Luft und Boden. Die tägliche Amplitude der Lufttemperatur an der Murghab-Station im Pamir beträgt durchschnittlich 15,5°, während sie in Taschkent 12° beträgt.

Temperaturinversion

In den vorherigen Absätzen haben wir wiederholt Temperaturinversionen erwähnt. Lassen Sie uns nun etwas näher auf sie eingehen, da mit ihnen wichtige Merkmale des Zustands der Atmosphäre verbunden sind.

Ein Temperaturabfall mit zunehmender Höhe kann als Normalzustand der Troposphäre angesehen werden, Temperaturinversionen können als Abweichungen vom Normalzustand angesehen werden. Zwar sind Temperaturinversionen in der Troposphäre ein häufiges, fast alltägliches Phänomen. Aber sie erfassen Luftschichten, die im Vergleich zur gesamten Dicke der Troposphäre recht dünn sind.

Die Temperaturinversion kann durch die Höhe, in der sie beobachtet wird, die Dicke der Schicht, in der die Temperatur mit der Höhe zunimmt, und den Temperaturunterschied an der oberen und unteren Grenze der Inversionsschicht – ein Temperatursprung – charakterisiert werden. Als Übergangsfall zwischen dem normalen Temperaturabfall mit der Höhe und der Inversion wird auch das Phänomen der vertikalen Isothermie beobachtet, wenn sich die Temperatur in einer bestimmten Schicht nicht mit der Höhe ändert.

Nach der Höhe können alle troposphärischen Inversionen in Oberflächeninversionen und Inversionen in der freien Atmosphäre unterteilt werden.

Die Oberflächeninversion beginnt an der darunter liegenden Oberfläche selbst (Boden, Schnee oder Eis). Über offenem Wasser werden solche Inversionen selten beobachtet und sind nicht so bedeutsam. Die darunter liegende Oberfläche hat die niedrigste Temperatur; es wächst mit der Höhe, und dieses Wachstum kann sich über eine Schicht von mehreren zehn oder sogar hunderten Metern erstrecken. Die Inversion wird dann durch einen normalen Temperaturabfall mit der Höhe ersetzt.

Inversion in freier Atmosphäre beobachtet in einer bestimmten Luftschicht, die in einer bestimmten Höhe über der Erdoberfläche liegt (Abb. 5.20). Die Basis der Inversion kann auf jeder Ebene der Troposphäre liegen; Die häufigsten Inversionen liegen jedoch innerhalb der unteren 2 km(Wenn wir nicht von Inversionen an der Tropopause sprechen, die eigentlich nicht mehr troposphärisch sind). Auch die Dicke der Inversionsschicht kann sehr unterschiedlich sein – von einigen zehn bis zu vielen hundert Metern. Schließlich kann der Temperatursprung bei der Inversion, d. h. der Temperaturunterschied an der oberen und unteren Grenze der Inversionsschicht, von 1° oder weniger bis 10–15° oder mehr variieren.

Frost

Das praktisch bedeutsame Frostphänomen ist sowohl mit der täglichen Temperaturschwankung als auch mit deren aperiodischem Abfall verbunden, wobei beide Ursachen meist zusammenwirken.

Unter Frösten versteht man einen nächtlichen Abfall der Lufttemperatur auf Null Grad oder darunter zu einem Zeitpunkt, an dem die durchschnittlichen Tagestemperaturen bereits über Null liegen, also im Frühjahr und Herbst.

Frühlings- und Herbstfröste können die ungünstigsten Folgen für Garten- und Gemüsekulturen haben. Es ist nicht erforderlich, dass die Temperatur in der Wetterkabine unter den Gefrierpunkt sinkt. Hier kann es in 2 m Höhe leicht über Null bleiben; aber in der untersten Luftschicht sinkt sie gleichzeitig auf Null und darunter, und Garten- oder Beerenfrüchte werden geschädigt. Es kommt auch vor, dass die Lufttemperatur auch in geringer Höhe über dem Boden über Null bleibt, der Boden selbst oder die darauf befindlichen Pflanzen jedoch durch Strahlung auf eine negative Temperatur abgekühlt werden und auf ihnen Frost entsteht. Dieses Phänomen wird als Bodenfrost bezeichnet und kann auch junge Pflanzen absterben lassen.

Fröste treten am häufigsten auf, wenn eine ausreichend kalte Luftmasse, beispielsweise arktische Luft, in ein Gebiet eindringt. Die Temperatur in den unteren Schichten dieser Masse liegt tagsüber immer noch über Null. Nachts sinkt die Lufttemperatur auf Tagesverlauf unter Null, d.h. es wird Frost beobachtet.

Das Gefrieren erfordert eine klare und ruhige Nacht, in der die effektive Strahlung von der Bodenoberfläche hoch und die Turbulenzen gering sind und die vom Boden abgekühlte Luft nicht in höhere Schichten transportiert wird, sondern eine längere Abkühlung erfährt. Solch klares und ruhiges Wetter wird normalerweise während beobachtet Innenteile Gebiete mit hohem Luftdruck, Hochdruckgebiete.

Eine starke nächtliche Abkühlung der Luft nahe der Erdoberfläche führt dazu, dass die Temperatur mit der Höhe ansteigt. Mit anderen Worten: Beim Gefrieren kommt es zu einer Umkehr der Oberflächentemperatur.

Fröste treten im Tiefland häufiger auf als in Hochlagen oder an Hängen, da in konkaven Geländeformen der nächtliche Temperaturabfall verstärkt ist. An tiefer gelegenen Orten stagniert die kalte Luft stärker und braucht länger zum Abkühlen.

Daher sind Obstgärten, Obstgärten oder Weinberge in tiefer gelegenen Lagen häufig von Frost betroffen, während sie an Hanglagen unbeschädigt bleiben.

Die letzten Frühlingsfröste werden in den zentralen Regionen der europäischen GUS Ende Mai - Anfang Juni beobachtet, und bereits Anfang September sind die ersten Herbstfröste möglich (Karten VII, VIII).

Derzeit wurden recht wirksame Mittel entwickelt, um Gärten und Gemüsegärten vor Nachtfrösten zu schützen. Der Gemüsegarten oder Garten ist mit einem Nebelschutz abgedeckt, der die effektive Strahlung reduziert und den nächtlichen Temperaturabfall verringert. Zur Erwärmung der unteren, in der Bodenschicht angesammelten Luftschichten können verschiedene Arten von Heizkissen eingesetzt werden. Flächen mit Garten- oder Gemüseanbau können nachts mit einer speziellen Folie abgedeckt werden, es können Stroh- oder Plastikdächer darüber gelegt werden, die auch die wirksame Strahlung des Bodens und der Pflanzen usw. verringern. Alle diese Maßnahmen sollten bei hohen Temperaturen ergriffen werden Am Abend ist es recht niedrig und laut Wettervorhersage wird es eine klare und ruhige Nacht.

Eine Abnahme der Temperatur mit zunehmender Höhe kann als Normalzustand der Troposphäre angesehen werden, Temperaturinversionen können als Abweichungen vom Normalzustand angesehen werden. Zwar sind Temperaturinversionen in der Troposphäre ein häufiges, fast alltägliches Phänomen. Aber sie erfassen Luftschichten, die im Vergleich zur gesamten Dicke der Troposphäre recht dünn sind.

Die Temperaturinversion kann durch die Höhe, in der sie beobachtet wird, die Dicke der Schicht, in der die Temperatur mit der Höhe zunimmt, und den Temperaturunterschied an der oberen und unteren Grenze der Inversionsschicht – ein Temperatursprung – charakterisiert werden. Als Übergangsfall zwischen der normalen Temperaturabnahme mit der Höhe und der Inversion wird auch das Phänomen der vertikalen Isothermie beobachtet, wenn sich die Temperatur in einer bestimmten Schicht mit der Höhe nicht ändert.

Nach der Höhe können alle troposphärischen Inversionen unterteilt werden Oberflächeninversionen Und Inversionen in freier Atmosphäre.

Oberflächeninversion beginnt am Untergrund selbst (Boden, Schnee oder Eis). Über offenem Wasser werden solche Inversionen selten beobachtet und sind nicht so bedeutsam. Die Temperatur der darunter liegenden Oberfläche ist am niedrigsten; sie nimmt mit der Höhe zu und dieser Anstieg kann sich auf eine Schicht von mehreren zehn oder sogar Hunderten von Metern erstrecken. Die Inversion wird dann durch einen normalen Temperaturabfall mit der Höhe ersetzt.

Inversionen der Oberflächentemperatur über Land- oder Ozeaneis sind größtenteils auf die nächtliche Strahlungskühlung der darunter liegenden Oberfläche zurückzuführen. Solche Inversionen werden als Strahlung bezeichnet . Die unteren Luftschichten werden von der Erdoberfläche stärker abgekühlt als die darüber liegenden. Daher sinkt die Temperatur in der Nähe der Erdoberfläche am stärksten und es stellt sich ein Temperaturanstieg mit der Höhe ein.

Die Inversion in der freien Atmosphäre wird in einer bestimmten Luftschicht beobachtet, die in einer bestimmten Höhe über der Erdoberfläche liegt (Abb. 8). Die Basis einer Inversion kann auf jeder Ebene der Troposphäre liegen, am häufigsten treten Inversionen jedoch in den unteren 2 km auf. Auch die Dicke der Inversionsschicht kann sehr unterschiedlich sein – von einigen zehn bis zu vielen hundert Metern. Schließlich ist der Temperatursprung bei der Inversion, d.h. Der Temperaturunterschied an der oberen und unteren Grenze der Inversionsschicht kann zwischen 1° oder weniger und 10–15° oder mehr variieren.

Es kommt vor, dass eine Oberflächeninversion, die sich bis zu einer beträchtlichen Höhe erstreckt, mit einer darüber liegenden Inversion in der freien Atmosphäre verschmilzt. Dann beginnt der Temperaturanstieg an der Erdoberfläche selbst und setzt sich bis in große Höhen fort, wobei sich der Temperatursprung als besonders bedeutsam erweist.

Es kommt auch vor, dass die Inversion direkt in die darüber liegende Isotherme übergeht. Oftmals werden in der freien Atmosphäre über einer bestimmten Region zwei (oder mehr) Inversionen beobachtet, die durch Schichten mit normalem Temperaturabfall getrennt sind.

Abb.8. Arten der Temperaturverteilung mit Höhe: A - Bodeninversion, B- Oberflächenisothermie, V - freie Atmosphäreninversion

Über einzelnen Punkten der Erdoberfläche werden keine Inversionen beobachtet. Die Inversionsschicht erstreckt sich insbesondere bei Inversionen in der freien Atmosphäre kontinuierlich über eine große Fläche.

TEMPERATURINVERSION. Im Ozean ist die Temperaturinversion ein Temperaturanstieg mit zunehmender Tiefe anstelle eines Temperaturabfalls, der für den größten Teil des Weltozeans charakteristisch ist. Die Temperaturinversion in verschiedenen Schichten des Ozeans erfolgt unter dem Einfluss verschiedener physikalischer Prozesse: An der Oberfläche handelt es sich um einen Wärme- und Stoffaustausch zwischen dem Ozean und der Atmosphäre, in der Dicke geschichteter Gewässer um Advektion und in der unteren Schicht um einen Wärmeaustausch geothermische Prozesse. Die vertikale Skala von Schichten mit Temperaturinversion (die sogenannten Inversionsschichten) variiert von einigen Millimetern (nahe der Grenze zur Atmosphäre) bis zu mehreren hundert Metern oder mehr im Ozean. Inversionsschichten in der Nähe der Oberfläche und des Bodens weisen häufig eine instabile Dichteverteilung auf, was zu einer konvektiven Vermischung von Gewässern führt; In der Mächtigkeit des Ozeans zeichnen sich diese Schichten in der Regel durch eine stabile Dichteverteilung aus, die mit einer Zunahme des Salzgehalts des Wassers mit der Tiefe einhergeht. Temperaturinversionen von mehreren Grad Celsius werden durch den Wasseraustausch zwischen dem offenen Ozean und den Meeren verursacht. Zum Beispiel der Abfluss wärmerer und salziges Wasser(aus Mittelmeer V Atlantischer Ozean oder vom Roten Meer bis zum Indischen Ozean) und die Verteilung dieser Gewässer mit gleicher Dichte über Entfernungen von mehreren tausend Kilometern führen zu großräumigen Temperaturinversionen.

Lit.: Fedorov K.N. Feine thermohaline Struktur des Meerwassers. L., 1976; Galerkin L.I. et al. Über klimatische Temperaturinversionen im Ozean // Ozeanologie. 1998. T. 38. Ausgabe. 6.

A. G. Zatsepin.

In der Atmosphäre ist die Temperaturinversion (Temperaturanstieg mit der Höhe) typisch für die Stratosphäre und die Thermosphäre, während in der Troposphäre die Temperatur im Allgemeinen mit der Höhe abnimmt. Oberflächentemperaturinversionen sind durch die Dicke der Inversionsschicht gekennzeichnet, die Dutzende und Hunderte von Metern erreichen kann, sowie durch einen Temperatursprung zwischen der unteren und oberen Grenze der Schicht (bis zu 15–20 °C). Erhöhte Temperaturinversionen in der atmosphärischen Grenzschicht und in der freien Atmosphäre werden auch durch die Höhe der unteren Grenze der Inversionsschicht beschrieben. Es treten auch mehrschichtige Temperaturinversionen auf.

Es gibt verschiedene Arten der Temperaturinversion in der Troposphäre. In der Oberflächenschicht der Atmosphäre ist eine Strahlungsinversion der Temperatur zu beobachten, deren Ursache eine Strahlungskühlung (Wärmestrahlung von der Erdoberfläche) ist. In Hochdruckgebieten kommt es zu einer Senkungsinversion. Wenn eine warme Luftmasse auf einen kälteren Untergrund strömt, kommt es zur Bildung advektiver Temperaturinversionen. Es gibt auch Temperaturinversionen, die genetisch bedingt sind Lebenszyklus Wolken (Temperaturinversionen unter der Wolke und über der Wolke). In der Stratosphäre und Thermosphäre kommt es aufgrund der Absorption der Sonnenstrahlung zu Temperaturinversionen. Beispielsweise ist die Temperaturinversion in Höhen von 20–30 bis 50–60 km mit der Absorption der UV-Strahlung der Sonne durch Ozon verbunden.

Inversionsschichten der Luft verhindern die Entwicklung vertikaler Bewegungen, tragen zur Ansammlung von Gas- und Aerosolverunreinigungen, zur Bildung von Dunst und Nebel, zum Auftreten von oberen Luftspiegelungen bei und beeinflussen die Ausbreitung innerer Luftspiegelungen Gravitationswellen in der Atmosphäre und Radiowellen.

Lit.: Khromov S. M., Petrosyants M. A. Meteorologie und Klimatologie. 7. Aufl. M., 2006.