Temperatuuri inversioonikihid, mida nimetatakse ka termilisteks inversioonideks või lihtsalt inversioonikihtideks, on alad, kus normaalne õhutemperatuuri langus suureneva kõrgusega on vastupidine ja maapinnast kõrgem õhk on õhust soojem selle all. Inversioonikihid võivad esineda kõikjal maapinna lähedalt kuni tuhandete jalgadeni atmosfääri.
Pöördkihid on meteoroloogia jaoks olulised, kuna need blokeerivad atmosfääri voolavuse, mille tõttu õhk muutub ümberpööratud piirkonna kohal stabiilseks. See võib põhjustada erinevat tüüpi ilmastikuolusid.
Veelgi olulisem on aga see, et tugeva saastatusega piirkondades on õhk ebatervislik ja suureneb sudu kui toimub ümberpööramine, kuna nad püüavad saasteaineid maapinnal ringluse asemel kinni ära.
Põhjused
Tavaliselt langeb õhutemperatuur atmosfääris ronides iga 1000 jala (või umbes 6,4 ° C iga kilomeetri kohta) kiirusega 3,5 ° F. Kui see normaalne tsükkel on kohal, peetakse seda ebastabiilseks õhumassiks ja õhk voolab pidevalt sooja ja jaheda vahel. Õhk suudab paremini saasteaineid segada ja levida.
Inversiooniepisoodi ajal tõusevad temperatuurid kõrguse tõusuga. Soe pöördkiht toimib siis korgina ja peatab atmosfääri segunemise. Seetõttu nimetatakse inversioonikihte stabiilseteks õhumassideks.
Temperatuuri muutused tulenevad piirkonna muudest ilmastikuoludest. Need tekivad kõige sagedamini siis, kui soe, vähem tihe õhumass liigub tiheda, külma õhumassi kohal.
See võib juhtuda näiteks siis, kui maapinna lähedal olev õhk kaotab selgel ööl kiiresti soojuse. Maapind jahutatakse kiiresti, samal ajal kui selle kohal olev õhk säilitab kuumuse, mida maapind päeval hoids.
Temperatuuri inversioonid esinevad ka mõnes rannikualal, kuna külma vee tõus võib alandada pinna õhutemperatuuri ja külm õhumass püsib soojematel temperatuuridel.
Topograafia võib mängida rolli ka temperatuuri inversiooni loomisel, kuna see võib mõnikord põhjustada külma õhu voolamist mäetippudest orgudesse. Seejärel surub see külm õhk orust tõusva soojema õhu alla, luues inversiooni.
Lisaks võib pöördeid moodustada ka märkimisväärse lumekattega aladel, kuna maapinnal on lumi külm ja selle valge värv peegeldab peaaegu kogu sissetulevat soojust. Seega on lume kohal õhk sageli soojem, kuna see hoiab tagasi peegeldunud energiat.
Tagajärjed
Mõned temperatuuride ümberpööramise kõige olulisemad tagajärjed on äärmuslikud ilmastikutingimused, mida need mõnikord võivad tekitada. Üks näide on külmutav vihm.
See nähtus areneb koos temperatuuri inversiooniga külmas piirkonnas, sest lumi sulab, kui see liigub läbi sooja inversioonikihi. Seejärel jätkub sademete langus ja läbib maapinna lähedal külma õhukihti.
Kui see liigub läbi selle lõpliku külma õhumassi, muutub see "ülijahutuseks" (jahutatakse allpool külmumist ilma muutuvad tahketeks.) Jahutatud tilgad muutuvad jääks, kui nad maanduvad sellistele esemetele nagu autod, puud ja tulemus on külm vihm või jäätorm.
Intensiivne äike ja tornaadod on seotud ka inversioonidega, kuna intensiivne energia, mis vabaneb pärast inversiooni, blokeerib piirkonna normaalseid konvektsioonimustreid.
Smog
Ehkki külm vihm, äike ja tornaadod on olulised ilmastikuolud, on üks olulisemaid pöördekihi mõjul sudu. See on pruunikashall hägus, mis katab paljusid maailma suurimaid linnu ja on tolmu, auto heitgaasi ja tööstusliku tootmise tagajärg.
Pöördkiht mõjutab smooki, kuna see on sisuliselt kaetud, kui sooja õhumass liigub mingil alal. See juhtub seetõttu, et soojem õhukiht asub üle linna ja takistab jahedama, tihedama õhu normaalset segunemist.
Õhk muutub selle asemel veel paigal ja aja jooksul põhjustab segamatus saasteainete jäämist ümberpööramise tagajärjel lõksu, moodustades märkimisväärses koguses sudu.
Pikaajalise tõsise pöörde ajal sudu võib hõlmata terveid suurlinnapiirkondi ja põhjustada elanikele hingamisprobleeme.
Detsembris 1952 toimus selline inversioon Londonis. Külma detsembrikuu ilma tõttu hakkasid londonlased rohkem sütt põletama, mis suurendas linna õhusaastet. Kuna linna kohal oli inversioon, jäid need saasteained lõksu ja suurendasid Londoni oma õhusaaste. Tulemuseks oli 1952. aasta Suur Smog seda süüdistati tuhandetes surmajuhtumites.
Nagu London, on ka Mexico City kogenud suduprobleeme, mida on veelgi süvendanud inversioonikiht. See linn on oma halva õhukvaliteedi poolest kurikuulus, kuid neid tingimusi halvendab, kui soojad subtroopilised kõrgrõhusüsteemid liiguvad üle linna ja püüavad Mehhiko orus õhku.
Kui need rõhusüsteemid püüavad oru õhku kinni, jäävad ka saasteained lõksu ja areneb intensiivne sudu. Alates 2000. aastast on Mehhiko valitsus välja töötanud kava, mille eesmärk on osooni ja tahkete osakeste vähendamine linna kohal.
Londoni Suur Smog ja Mehhiko sarnased probleemid on äärmuslikud näited sellest, kuidas sudu mõjutab inversioonikihi olemasolu. See on probleem kogu maailmas, ning sellised linnad nagu Los Angeles, Mumbai, Santiago ja Teheran kogevad sageli intensiivset sudu, kui nende kohale tekib inversioonikiht.
Seetõttu töötavad paljud neist linnadest ja teised oma õhusaaste vähendamise nimel. Nendest muudatustest maksimaalse kasu saamiseks ja sudu vähendamiseks temperatuuri muutumise korral on oluline kõigepealt aru saada kõiki selle nähtuse aspekte, muutes selle meteoroloogia uurimise oluliseks komponendiks, oluliseks alamväljaks geograafia.