Sıcaklık dönüşümü meteorolojisi

Termal inversiyon olarak da adlandırılan sıcaklık inversiyonu, yüzeydeki bir soğuk hava tabakasının daha sıcak bir hava tabakası ile üst üste geldiği troposferdeki (Dünya'nın yüzeyine en yakın atmosfer bölgesi) normal sıcaklık davranışının tersine çevrilmesi. (Normal koşullar altında hava sıcaklığı genellikle yükseklikle düşer.)

İnversiyonlar bulut formlarının, yağışların ve görünürlüğün belirlenmesinde önemli bir rol oynar. Bir inversiyon, havanın aşağıdaki katmanlardan yukarı doğru hareketinde bir kapak görevi görür. Sonuç olarak, havanın aşağıdan ısıtılmasıyla üretilen konveksiyon, inversiyonun altındaki seviyelerle sınırlıdır. Toz, duman ve diğer hava kirleticilerin difüzyonu da aynı şekilde sınırlıdır. Belirgin bir düşük seviyeli inversiyonun bulunduğu bölgelerde, konvektif bulutlar duş üretmek için yeterince yüksek büyüyemez ve aynı zamanda görünürlük, bulutların yokluğunda bile, toz birikimi ile tersine çevrilebilir. duman parçacıkları. Bir inversiyonun tabanına yakın hava serin olma eğiliminde olduğundan, burada sıklıkla sis bulunur.

Ters çevrimler aynı zamanda hava sıcaklığındaki günlük değişimleri de etkiler. Gün içindeki havanın ana ısınması, Güneş radyasyonu ile ısıtılan bir kara yüzeyi ile temasıyla üretilir. Yerden gelen ısı, iletim ve konveksiyon ile havaya iletilir. Bir inversiyon genellikle ısının konveksiyon ile taşındığı üst seviyeyi kontrol edeceğinden, inversiyon düşük ve büyükse sadece sığ bir hava tabakası ısıtılacak ve sıcaklıktaki artış büyük olacaktır.

Dört çeşit ters çevirme vardır: zemin, türbülans, çökme ve ön.

Hava, daha soğuk bir yüzeyle temas ederek soğuduğunda, üstteki atmosferden daha serin olana kadar bir zemin ters dönüşü gelişir; bu, çoğunlukla radyasyon ile zeminin hızla soğuduğu berrak gecelerde meydana gelir. Yüzey havasının sıcaklığı çiğlenme noktasının altına düşerse, sis oluşabilir. Topoğrafya, zemin inversiyonlarının büyüklüğünü büyük ölçüde etkiler. Arazi yuvarlanıyorsa veya engebeli ise, yüksek arazi yüzeylerinde oluşan soğuk hava, oyukların içine akma eğilimindedir ve alçak zeminin üzerinde daha büyük ve daha kalın bir ters çevirme ve daha yüksek rakımların çok az veya hiç üstünde olma eğilimi gösterir.

Hareketsiz hava türbülanslı havanın üzerine geldiğinde türbülans dönüşümü oluşur. Çalkantılı tabaka içinde, dikey karıştırma ısıyı aşağıya taşır ve katmanın üst kısmını soğutur. Yukarıdaki karıştırılmamış hava soğutulmaz ve nihayetinde aşağıdaki havadan daha sıcaktır; bir tersine çevirme söz konusudur.

Yaygın bir hava tabakası indiğinde çökme tersine dönüş gelişir. Katman, atmosfer basıncında ortaya çıkan artış ile sıkıştırılır ve ısıtılır ve sonuç olarak, kayma sıcaklığı düşer. Hava kütlesi yeterince alçalırsa, daha yüksek rakımlardaki hava daha düşük rakımlardan daha sıcak hale gelir ve bu da sıcaklık inversiyonu üretir. Subsidence inversiyonları kışın kuzey kıtalarında ve subtropikal okyanuslarda yaygındır; bu bölgeler genellikle büyük yüksek basınç merkezlerinin altında yer aldıkları için havayı söndürür.

Bir soğuk hava kütlesi bir sıcak hava kütlesini altüst ettiğinde ve onu yukarı kaldırdığında önden ters çevirme meydana gelir; iki hava kütlesi arasındaki cephenin üstünde ılık hava ve altında soğuk hava vardır. Bu tür ters çevirme önemli bir eğime sahipken, diğer ters çevirme neredeyse yataydır. Ayrıca, nem yüksek olabilir ve hemen üstünde bulutlar olabilir.