Экология СПРАВОЧНИК

Когда градиент температуры окружающего воздуха примерно равен сухоадиабатическому вертикальному градиенту (рис. 3.8, б), устойчивость атмосферы называют безразличной. Любой объем воздуха, который по какой-либо причине быстро перемещается вверх или вниз, будет иметь ту же температуру, что и окружающий воздух на новой высоте. Следовательно, отсутствует побудительная причина для любого дальнейшего вертикального перемещения, связанного с различием температур, и рассматриваемый объем воздуха останется в том же месте. Если температурный градиент окружающего воздуха меньше, чем сухоадиабатический вертикальный градиент, то атмосферу называют под адиабатической. Используя аргументацию, подобную сверхадиабатическому случаю, можно показать, что подадиабатическая атмосфера устойчива. Значит, любой небольшой объем воздуха, неожиданно перемещенный в вертикальном направлении, будет стремиться вернуться в свое первоначальное положение. Например, объем воздуха, перемещенный из положения Л в В на рис. 3.8,6, будет иметь большую плотность, чем окружающий воздух в точке Б. Следовательно, он имеет тенденцию вернуться на первоначальную высоту.[ ...]

Это означает, что верхняя граница слоя нагревается быстрее, чем нижняя. Если опускание слоя продолжается в течение длительного времени, в слое будет создаваться положительный градиент температуры. Этот градиент и обусловливает образование слоя инверсии. Таким образом, опускающаяся воздушная масса является как бы гигантской крышкой для атмосферы, расположенной ниже слоя инверсии.[ ...]

Радиационная инверсия и инверсия оседания могут иметь место в атмосфере одновременно. Такая ситуация показана типичным температурным профилем на рис. 3.10, в. Одновременное наличие двух типов инверсии приводит к явлению, называемому ограниченной струей, которое будет рассмотрено в последующих разделах. Интенсивность и продолжительность инверсии зависят от сезона. Осенью и зимой, как правило, имеют место продолжительные инверсии, и число их велико. На инверсии оказывает влияние и топография. Например, холодный воздух, оказавшийся ночью между гор, может быть заперт в долине теплым воздухом, расположенным над ним. До тех пор пока Солнце на следующий день не окажется непосредственно над долиной, воздух в ней не сможет получить достаточно тепла, чтобы разрушить инверсию. В Денвере (шт. Колорадо) зимой, например, около половины всех инверсий держится весь день [8].[ ...]

Возможны два других типа локальных инверсий. Одна из них связана с морским бризом, упомянутым выше. Нагревание воздуха в утренние часы над сушей приводит к потоку более холодного воздуха по направлению к суше от океана или достаточно большого озера. В результате более теплый воздух поднимается вверх, а холодный занимает его место, создавая инверсионные условия. Инверсионные условия создаются также при прохождении теплого фронта над большим континентальным участком суши. Теплый фронт часто имеет тенденцию «подминать под себя» более плотный и более холодный воздух, расположенный перед ним, создавая таким образом локальную температурную инверсию. Прохождение холодного фронта, перед которым расположена область теплого воздуха, приводит к такой же ситуации.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Градиент температуры и устойчивость атмосферы (— градиент температуры в окружающем воздухе,---адиабатический вертикальный градиент температуры).

Определение потенциальной температуры 0 идя адиабатического процесса.

Иллюстрация инверсии оседания (а), радиационной инверсии (б) и комбинации инверсий оседания и радиационной (в).

Поперечный разрез во времени средней температуры (Т) до высоты 5000 фут, сентябрь — октябрь 1950 г., Ок-Ридж, шт. Теннесси [14].

Вернуться к оглавлению