تاثیر وارونگی دما بر کیفیت هوا

به این دلیل است که بیشتر انرژی خورشید در سطح زمین تبدیل به گرما می‌شود که به نوبه خود باعث گرم شدن هوای مجاور خود می‌شود. هوای گرم در جو بالا می‌رود و در آنجا منبسط شده و سرد می‌شود. گاهی اوقات دمای هوا با ارتفاع افزایش می‌یابد. به وضعیتی که هوای گرم بر روی هوای سرد قرار می‌گیرد وارونگی دما گفته می‌شود، زیرا مشخصات دمای اتمسفر معکوس حالت معمولی آن است. دو نوع وارونگی دما وجود دارد:

1. وارونگی‌های سطحی که در نزدیکی سطح زمین رخ می‌دهد.
2. وارونگی‌های ارتفاع بالا در ارتفاعات بالاتر از سطح زمین.

وارونگی‌های سطحی در مطالعه کیفیت هوا بیشترین اهمیت را دارد.

وارونگی دمای سطحی چگونه شکل می‌گیرد؟

شایع‌ترین روشی که در آن وارونگی سطحی شکل می‌گیرد از طریق سردشدن هوای نزدیکی زمین در طول شب است. هنگامی که خورشید غروب می‌کند زمین به سرعت دمای خود را از دست می‌دهد و این امر هوای مجاور سطح زمین را سرد می‌کند. با این حال، از آنجایی که هوا یک رسانای بسیار ضعیف است، هوای بالاتر از سطح زمین گرم باقی می‌ماند.

عواملی که وارونگی سطحی را شدیدتر می‌کنند عبارتند از:

• سرعت پایین باد
• آسمان‌ صاف
• شب‌های طولانی

سرعت پایین باد از ترکیب شدن هوای گرم در بالای سطح زمین با هوای سطح زمین جلوگیری می‌کنند. آسمان صاف باعث افزایش سرعت خنک شدن سطح زمین می‌شود. شب‌های بلند باعث خنک شدن هر چه بیشتر زمین می‌شود تا طی یک دوره طولانی مدت ادامه یابد و در نتیجه باعث کاهش بیشتر سطح دما شود.

از آنجا که شبهای زمستان طولانی‌تر از شبهای تابستان است، وارونگی سطحی در فصل زمستان شدیدتر و معمول‌تر است. یک وارونگی شدید نشان می‌دهد اختلاف دمای قابل توجهی بین هوای سرد سطحی و هوای گرم‌ در ارتفاع وجود دارد. در طول ساعات روز، با تابش خورشید و گرم شدن سطح زمین سطح وارونگی دما به طور معمول تضعیف و ناپدید می‌شود. با این حال، تحت شرایط خاص هواشناسی، مانند پر فشاری در منطقه، این وارونگی می‌تواند تا چندین روز ادامه یابد. علاوه بر این، ویژگی‌های توپوگرافی محلی می‌تواند شکل گیری وارونگی را به ویژه در مناطق دره ای افزایش دهد.

وارونگی دما چگونه بر کیفیت هوا تاثیر می‌گذارد؟

وارونگی دمای سطحی نقش مهمی در کیفیت هوا دارد، به خصوص در طول زمستان زمانی که وارونگی‌ها شدید هستند. هوای گرم روی هوای سرد شبیه درب قابلمه عمل می‌کند و جلوی ترکیب عمودی هوای گرم و سرد را می‌گیرد و در نتیجه هوای سرد در سطح زمین حبس می‌شود. با انتشار آلاینده‌ها از وسایل نقلیه، وسایل گرمازای خانگی و کارخانجات در هوا، وارونگی این آلاینده ها را نزدیک سطح زمین محبوس می‌کند و منجر به آلودگی و کاهش سطح کیفی هوا می‌شود. شدت و مدت زمان وارونگی بر روی شاخص کیفی هوا (AQI: Air Quality Index) در نزدیکی سطح زمین تاثیر گذار است. هر چه میزان وارونگی شدیدتر باشد، سطح AQI بالاتر می‌رود و هر چه وارونگی ضعیف‌تر باشد سطح AQI کاهش می‌یابد. یکی از بزرگترین علل کیفیت پایین هوا در طول زمستان، (در برخی مناطق که این کار معمول است)، سوزاندن چوب در شومینه منازل است. دود حاصل از سوزاندن چوب حاوی مقادیر به مراتب زیادتری از ذرات ریز آلاینده نسبت به دود حاصل از کوره‌های نفت و گاز است. به همین دلیل در برخی از کشورها، استفاده از چوب و شومینه در شرایط خاصی از شرایط آب و هوایی و آلودگی در زمستان ممنوع است.