Inversiolla tarkoitetaan meteorologiassa minkä tahansa ilmakehän parametrin muutoksen epänormaalia luonnetta korkeuden kasvaessa. Useimmiten se viittaa lämpötilan inversioon , eli lämpötilan nousuun korkeudella jossain ilmakehän kerroksessa normaalin laskun sijaan (katso Maan ilmakehä ). Vuoristo-laakson tuulet ovat myös tärkeässä roolissa tässä prosessissa .
Inversioita on kahta tyyppiä:
Lämpötilan inversio estää ilman pystysuuntaisen liikkeen ja edistää sumun , sumun , savusumun , pilvien ja miragestojen muodostumista . Inversio riippuu suuresti paikallisista maaston ominaisuuksista. Lämpötilan nousu inversiokerroksessa vaihtelee asteen kymmenesosista 15–20°C tai enemmän. Itä-Siperiassa ja Etelämantereella talvella pintalämpötilan inversiot ovat voimakkaimmat.
Yleensä alemmassa ilmakehässä ( troposfäärissä ) ilma Maan pinnan lähellä on lämpimämpää kuin yläpuolella, koska ilmakehä kuumenee enimmäkseen maan pinnasta. Kun korkeus muuttuu, ilman lämpötila laskee, lämpötilan keskimääräinen laskunopeus korkeudessa troposfäärissä on 6,5 ° C / 1 km (katso vakioilmakehä ).
Tietyissä olosuhteissa normaali pystysuora lämpötilagradientti muuttuu siten, että maan pinnalla on kylmempää ilmaa. Näin voi käydä esimerkiksi silloin, kun lämmin, vähemmän tiheä ilmamassa liikkuu kylmän tiheämmän kerroksen yli. Tämän tyyppistä inversiota esiintyy lämpimien rintamien läheisyydessä sekä valtamerten nousujohteisilla alueilla , esimerkiksi Kamtšatkan rannikolla . Kun kylmemmässä kerroksessa on riittävästi kosteutta, käänteisen "kannen" alle muodostuu tyypillisesti sumua.
Selkeänä , hiljaisena yönä antisyklonin aikana kylmä ilma voi laskeutua rinteiltä ja kerääntyä laaksoihin, jolloin ilman lämpötila on alle 100 tai 200 metriä korkeampi. Kylmän kerroksen yläpuolelle tulee lämpimämpää ilmaa, joka todennäköisesti muodostaa pilven tai kevyen sumun. Lämpötilan inversio näkyy selvästi esimerkkinä nuotiosta peräisin olevasta savusta. Savu nousee pystysuunnassa ja sitten saavuttaessaan "inversiokerroksen" se kaartuu vaakasuoraan. Jos tämä tilanne syntyy suuressa mittakaavassa, ilmakehään nouseva pöly ja lika ( sumu ) jää sinne ja kerääntyy aiheuttaen vakavaa saastumista.
Lämpötilan inversio voi tapahtua vapaassa ilmakehässä, kun laaja ilmakerros uppoaa ja lämpenee adiabaattisen puristuksen vuoksi, mikä liittyy yleensä subtrooppisiin korkeapaineisiin alueisiin. Turbulenssi voi vähitellen nostaa inversiokerroksen korkealle ja "lävistää" sen, mikä johtaa ukkosmyrskyihin ja jopa (tietyissä olosuhteissa) trooppisiin sykloneihin .
Kun normaali konvektioprosessi pysähtyy, ilmakehän alempi kerros saastuu. Tämä aiheuttaa ongelmia kaupungeissa, joissa päästöt ovat korkeat. Inversiovaikutuksia esiintyy usein sellaisissa suurissa kaupungeissa kuin Almaty ( Kazakstan ), Ateena (Kreikka), Los Angeles ( USA ), Mexico City ( Meksiko ), Mumbai ( Intia ), Sao Paulo ( Brasilia ), Santiago ( Chile ), Sofia ( Bulgaria ) ) [1] ja Teheran ( Iran ). Pienet kaupungit, kuten Oslo ( Norja ) ja Salt Lake City ( USA ), jotka sijaitsevat kukkula- ja vuoristolaaksoissa, vaikuttavat myös estävä inversiokerros. Voimakkaalla inversiolla ilmansaasteet voivat aiheuttaa hengitystiesairauksia. Suuri savusumu vuonna 1952 Lontoossa on yksi vakavimmista tällaisista tapahtumista - yli 10 tuhatta ihmistä kuoli sen vuoksi.
Lämpötilan inversio aiheuttaa vaaran lentoonlähtöön lähteville lentokoneille, koska moottorin työntövoima heikkenee, kun lentokone saapuu yläpuolella oleviin lämpimämmän ilman kerroksiin. [2]
Talvella inversio voi johtaa vaarallisiin luonnonilmiöihin, kuten ankariin pakkoihin antisyklonissa, jäätävää sadetta Atlantin ja eteläisten syklonien poistuessa (etenkin niiden lämpimien rintamien ohittaessa).