Cuaca di suatu wilayah memiliki pengaruh yang kuat terhadap kehidupan manusia, sehingga informasi tentang keadaan atmosfer bumi selalu berguna dari sudut pandang ekonomi dan dalam hal keselamatan kesehatan. Inversi suhu adalah salah satu jenis keadaan lapisan atmosfer yang lebih rendah. Apa itu dan di mana itu memanifestasikan dirinya dibahas dalam artikel.
Apa itu inversi suhu?
Konsep ini berarti peningkatan suhu udara seiring dengan bertambahnya ketinggian dari permukaan bumi. Definisi yang tampaknya tidak berbahaya ini memiliki konsekuensi yang cukup serius. Faktanya adalah bahwa udara dapat dianggap sebagai gas ideal, di mana tekanan pada volume tetap berbanding terbalik dengan suhu. Karena suhu meningkat dengan ketinggian selama pembalikan suhu, tekanan udara menurun dan kepadatannya berkurang.
Dari kursus fisika sekolahDiketahui bahwa proses konveksi yang menyebabkan pencampuran vertikal volume zat cair dalam medan gravitasi terjadi jika lapisan bawah kurang padat daripada lapisan atas (udara panas selalu naik). Dengan demikian, inversi suhu mencegah konveksi di atmosfer yang lebih rendah.
Kondisi atmosfer normal
Sebagai hasil dari banyak pengamatan dan pengukuran, ditemukan bahwa di zona iklim sedang di planet kita, suhu udara menurun sebesar 6,5 ° C untuk setiap kilometer ketinggian, yaitu sebesar 1 ° C dengan peningkatan ketinggian sebesar 155 meter. Fakta ini disebabkan oleh fakta bahwa pemanasan atmosfer terjadi bukan sebagai akibat dari lewatnya sinar matahari melaluinya (untuk spektrum radiasi elektromagnetik yang terlihat, udara transparan), tetapi sebagai akibat dari penyerapannya yang diradiasikan kembali. energi dalam jangkauan inframerah dari permukaan bumi dan air. Oleh karena itu, semakin dekat lapisan udara ke tanah, semakin hangat mereka di hari yang cerah.
Di zona iklim tropis, udara mendingin lebih lambat dengan meningkatnya ketinggian daripada angka yang ditunjukkan (sekitar 1 °C per 180 m). Hal ini disebabkan adanya angin pasat di garis lintang ini, yang membawa panas dari daerah khatulistiwa ke daerah tropis. Pada saat yang sama, panas datang dari lapisan atas (1-1,5 km) ke lapisan bawah, yang mencegah penurunan suhu udara yang cepat dengan meningkatnya ketinggian. Selain itu, ketebalan atmosfer di zona tropis lebih besar daripada di zona beriklim sedang.
Dengan demikian, keadaan normal lapisan atmosfer terletak padapendinginan dengan meningkatnya ketinggian. Kondisi ini mendukung pencampuran dan sirkulasi vertikal udara karena proses konveksi.
Mengapa lapisan udara atas bisa lebih hangat daripada lapisan bawah?
Dengan kata lain, mengapa terjadi pembalikan suhu? Ini terjadi karena alasan yang sama dengan keberadaan kondisi atmosfer normal. Bumi memiliki konduktivitas termal yang lebih besar daripada udara. Artinya, pada malam hari, ketika tidak ada awan dan awan di langit, ia mendingin dengan cepat dan lapisan atmosfer yang bersentuhan langsung dengan permukaan bumi juga mendingin. Hasilnya adalah gambar berikut: permukaan bumi yang dingin, lapisan udara yang dingin di sekitarnya, dan atmosfer yang hangat pada ketinggian tertentu.
Apa itu inversi suhu dan di mana itu memanifestasikan dirinya? Situasi yang digambarkan sering muncul di dataran rendah, di daerah mana pun dan garis lintang mana pun di pagi hari. Medan dataran rendah dilindungi dari pergerakan horizontal massa udara, yaitu dari angin, sehingga udara yang didinginkan semalaman di dalamnya menciptakan atmosfer yang stabil secara lokal. Fenomena inversi suhu dapat diamati di lembah pegunungan. Selain proses pendinginan malam yang dijelaskan, di pegunungan, pembentukannya juga difasilitasi oleh "merambat" udara dingin dari lereng ke dataran.
Masa pakai inversi suhu dapat berlangsung dari beberapa jam hingga beberapa hari. Kondisi atmosfer norm alterbenam segera setelah permukaan bumi memanas.
Seberapa berbahaya fenomena yang dimaksud?
Keadaan atmosfer di mana terjadi pembalikan suhu stabil dan tidak berangin. Ini berarti bahwa jika ada emisi ke atmosfer atau penguapan zat beracun terjadi di wilayah tertentu, mereka tidak pergi ke mana pun, tetapi tetap berada di udara di atas area yang bersangkutan. Dengan kata lain, fenomena pembalikan suhu di atmosfer berkontribusi pada peningkatan berlipat ganda konsentrasi zat beracun di dalamnya, yang menimbulkan bahaya besar bagi kesehatan manusia.
Situasi yang digambarkan sering terjadi di kota-kota besar dan wilayah metropolitan. Misalnya, kota-kota seperti Tokyo, New York, Athena, Beijing, Lima, Kuala Lumpur, London, Los Angeles, Bombay, ibu kota Chili - Santiago, dan banyak kota lain di seluruh dunia sering menderita akibat inversi suhu. Karena konsentrasi penduduk yang tinggi, emisi industri di kota-kota ini sangat besar, yang menyebabkan munculnya kabut asap di udara, mengganggu jarak pandang dan mengancam tidak hanya kesehatan, tetapi juga kehidupan manusia.
Jadi, pada tahun 1952 di London dan pada tahun 1962 di Lembah Ruhr (Jerman), beberapa ribu orang meninggal sebagai akibat dari adanya pembalikan suhu yang lama dan emisi oksida belerang yang signifikan ke atmosfer.
Ibu Kota Peru, Lima
Mengungkap pertanyaan tentang apa itu inversi suhu dalam geografi, itu menarikmembawa situasi di ibu kota Peru. Terletak di pantai Pasifik dan di kaki pegunungan Andes. Pantai dekat kota tersapu oleh arus Humboldt yang dingin, yang menyebabkan pendinginan permukaan bumi yang kuat. Yang terakhir, pada gilirannya, berkontribusi pada pendinginan lapisan udara terendah dan pembentukan kabut (saat suhu udara menurun, kelarutan uap air di dalamnya berkurang, yang terakhir memanifestasikan dirinya dalam pembentukan embun dan kabut).
Sebagai hasil dari proses yang dijelaskan, situasi paradoks muncul: pantai Lima ditutupi dengan kabut, yang mencegah sinar matahari memanaskan permukaan bumi. Oleh karena itu, keadaan pembalikan suhu sangat stabil (sirkulasi udara horizontal terhalang oleh pegunungan) sehingga hampir tidak pernah hujan di sini. Fakta terakhir menjelaskan mengapa pantai Lima hampir seperti gurun.
Bagaimana berperilaku jika menerima informasi tentang keadaan atmosfer yang tidak menguntungkan?
Jika seseorang tinggal di kota besar dan telah menerima informasi tentang adanya pembalikan suhu di atmosfer, disarankan, jika mungkin, tidak keluar di pagi hari, tetapi menunggu sampai bumi pemanasan. Jika kebutuhan seperti itu muncul, maka Anda harus menggunakan alat pelindung diri untuk organ pernapasan (perban kasa, syal) dan tidak tinggal di luar untuk waktu yang lama.
