2) адиабатического градиента температуры
3) равновесного градиента температуры
4) вертикального градиента температуры
Температурная инверсия — это метеорологическое явление, при котором температура воздуха повышается с увеличением высоты, а не снижается, как обычно в нижних слоях тропосферы. Поэтому извращённый температурный градиент является признаком именно инверсии: у земной поверхности формируется более холодный слой, над которым располагается относительно тёплый воздух.
Инверсия возникает преимущественно при ночном радиационном охлаждении почвы, в антициклоне при нисходящих движениях воздуха, а также в котловинах и долинах, где задерживается холодный воздух. Такое распределение температур создаёт устойчивую стратификацию атмосферы и препятствует вертикальному перемешиванию. В результате у поверхности накапливаются промышленные выбросы, транспортные загрязнители, пыль и аэрозоли, что имеет существенное санитарно-гигиеническое значение.
Для инверсии характерны слабый ветер, туман или дымка, ухудшение рассеивания загрязняющих веществ и увеличение их приземных концентраций. В периоды инверсионной погоды повышается риск раздражения дыхательных путей, обострения бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни лёгких, а также неблагоприятных эффектов у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
| Тип вертикального распределения температуры | Изменение температуры с высотой | Состояние атмосферы | Санитарно-гигиеническое значение |
|---|---|---|---|
| Нормальный градиент | Температура уменьшается примерно на 0,6 °C на каждые 100 м подъёма | Относительно благоприятные условия для вертикального перемешивания | Загрязнители легче рассеиваются в вертикальном направлении |
| Температурная инверсия | Температура повышается с высотой | Устойчивая стратификация, подавление конвекции | Задержка выбросов у поверхности, рост концентраций примесей и частоты туманов |
| Изотермия | Температура практически не изменяется по вертикали | Вертикальная устойчивость промежуточная | Рассеивание загрязнителей ограничено, но обычно менее выражено, чем при инверсии |
| Адиабатический градиент | Температура перемещающейся воздушной массы изменяется без теплообмена с окружающей средой | Характеризует состояние воздушного объёма, а не обязательно фактический профиль атмосферы | Используется для оценки устойчивости и вероятности вертикального движения воздуха |
| Приземная радиационная инверсия | Холодный воздух у поверхности, более тёплый выше | Формируется при ясной тихой погоде, особенно ночью и утром | Наиболее выраженное накопление загрязнений в приземном слое |
| Инверсия оседания | Тёплый слой формируется над холодным вследствие нисходящего движения воздуха | Типична для устойчивых антициклонов | Может сохраняться длительно и охватывать значительную территорию |
Выявление инверсии основывается на сопоставлении температуры на разных высотах с помощью аэрологических наблюдений, метеорологических зондов или температурных профилей. При оценке качества воздуха этот показатель рассматривают вместе со скоростью ветра, высотой слоя перемешивания и интенсивностью выбросов. Таким образом, инверсия является не заболеванием, а важным фактором окружающей среды, способным усиливать воздействие атмосферных загрязнителей на население.