Normalmente, o ar próximo ao solo e mais quente, menos denso que o ar das camadas superiores

A inversão térmica  também pode ser chamada de camadas de inversão. São áreas em que a diminuição normal da temperatura do ar com altitudes crescentes é invertida e o ar acima do solo é mais quente do que o ar abaixo.

As camadas de inversão podem ocorrer em qualquer lugar, desde um nível próximo ao do solo até milhares de pés até a atmosfera.

O que é inversão térmica

Inversão térmica é um fenômeno meteorológico onde o ar frio e denso é impedido de circular para as camadas superiores de ar quente. Esse processo é muito comum em grandes áreas urbanas e favorece o acúmulo de gases tóxicos e fuligens já que o ar atmosférico tem pouca circulação

As camadas de inversão são significativas para a meteorologia porque bloqueiam o fluxo atmosférico, o que faz com que o ar em uma área que experimente uma inversão se torne com pouco movimento de suas camadas de ar.

Isso pode resultar em vários tipos de padrões climáticos. Mais importante ainda, as áreas com poluição pesada são propensas ao ar insalubre e ao aumento da poluição atmosférica quando há uma inversão porque eles bloqueiam poluentes em uma camada baixa em vez de circulá-los.

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Causas da inversão de térmica

Normalmente, a temperatura do ar diminui a uma taxa de 6,4 °C por cada 1000 metros de altitude. Quando este ciclo normal está presente, é considerada uma massa de ar instável e o ar circula constantemente entre as áreas quente e fresca. Como tal, o ar é mais capaz de misturar e espalhar os poluentes.

Durante um episódio de inversão, as temperaturas aumentam com o aumento da altitude.

A camada de inversão quente atua como uma tampa e para a mistura atmosférica. É por isso que as camadas de inversão são chamadas massas de ar estáveis.

As inversões térmicas resultam de outras condições climáticas em uma área.

Eles ocorrem com maior frequência quando uma massa de ar quente e menos densa se move sobre uma massa densa de ar frio. Isso pode acontecer, por exemplo, quando o ar perto do solo rapidamente perde seu calor em uma noite clara. Nessa situação, o solo esfria rapidamente, enquanto o ar acima mantém o calor que o solo estava segurando durante o dia.

Além disso, as inversões térmicas ocorrem em algumas áreas costeiras, porque o surgimento de água fria pode diminuir a temperatura do ar superficial e a massa de ar frio permanece em temperaturas mais quentes.

A topografia também pode desempenhar um papel na criação de uma inversão térmica, uma vez que às vezes pode causar o fluxo de ar frio a partir dos picos das montanhas em vales. Este ar frio então empurra-se sob o ar mais quente que se levanta do vale, criando a inversão.

Além disso, as inversões também podem se formar em áreas com cobertura de neve significante porque a neve ao nível do solo é fria e sua cor branca reflete quase todo o calor que entra. Assim, o ar acima da neve é ​​muitas vezes mais quente porque contém a energia refletida.

Consequências das inversões de temperatura

Algumas das consequências mais significativas das inversões térmicas são as condições climáticas extremas que às vezes podem criar.

Um exemplo disso é a chuva gelada. Este fenômeno desenvolve-se com uma inversão térmica em uma área fria porque a neve derrete enquanto se move através da camada de inversão quente. A precipitação continua a cair e passa pela camada fria de ar perto do solo.

Quando se move através desta massa de ar frio final torna-se “super-arrefecido” (arrefecido abaixo de congelamento sem se tornar sólido).

As gotas super-resfriadas tornam-se gelo quando pousam em itens como carros, árvores e o resultado é chuva gelada ou tempestade de gelo.

Intensas tempestades e tornados também estão associados a inversões por causa da energia intensa que é liberada após uma inversão bloqueia os padrões de convecção normal da região.

Poluição atmosférica

Embora chuva gelada, trovoadas e tornados sejam eventos climáticos significativos, uma das coisas mais importantes impactadas por uma camada de inversão é a poluição atmosférica.

Esta é a neblina acastanhada que cobre muitas das maiores cidades do mundo e é resultado de poeira, escape automotivo e fabricação industrial.

A poluição atmosférica é impactada pela camada de inversão porque é, na essência, tapada quando a massa de ar quente se move sobre uma área. Isso acontece porque a camada de ar mais quente fica sobre uma cidade e evita a mistura normal de ar mais frio e mais denso.

O ar em vez disso permanece e ao longo do tempo a falta de mistura faz com que os poluentes se tornem presos sob a inversão, desenvolvendo quantidades significativas de poluição atmosférica.

Durante inversões severas que duram em longos períodos, a poluição atmosférica pode cobrir áreas metropolitanas inteiras e causar problemas respiratórios para os habitantes dessas áreas. Em dezembro de 1952, por exemplo, ocorreu uma inversão em Londres.

Por causa do frio clima de dezembro na época, os londrinos começaram a queimar mais carvão, o que aumentou a poluição do ar na cidade. Uma vez que a inversão estava presente sobre a cidade ao mesmo tempo, esses poluentes ficaram presos e aumentaram a poluição do ar de Londres.

O resultado foi o Grande Nevoeiro de 1952 que foi culpado por milhares de mortes.

Como Londres, a Cidade do México também teve problemas com a poluição atmosférica que tem sido exacerbada pela presença de uma camada de inversão.

Esta cidade é infame por sua má qualidade do ar, mas essas condições são pioradas quando os sistemas de alta pressão subtropicais quentes se movem pela cidade e atrapalham o ar no Vale do México.

Quando esses sistemas de pressão atrapalham o ar do vale, os poluentes também estão presos e desenvolve-se intenso nevoeiro.

Desde 2000, o governo do México desenvolveu um plano de dez anos destinado a reduzir o ozônio e partículas liberadas para o ar sobre a cidade.

O Grande Nevoeiro de Londres e os problemas semelhantes do México são exemplos extremos de nevoeiro sendo impactados pela presença de uma camada de inversão.

Este é um problema em todo o mundo e cidades como Los Angeles, Califórnia; Mumbai, índia; Santiago, Chile; e Teerã, no Irã, frequentemente sofrem de poluição intensa quando uma camada de inversão se desenvolve sobre eles.

Em cidades grandes como São Paulo é bastante comum a inversão térmica durante o inverno.

Por isso, muitas dessas cidades e outras estão trabalhando para reduzir a poluição do ar. Para aproveitar ao máximo essas mudanças e reduzir a poluição atmosférica na presença de uma inversão térmica, é importante compreender primeiro todos os aspectos desse fenômeno, tornando-se um componente importante do estudo da meteorologia, um sub-campo significativo dentro da geografia.

Fontes:
https://youtu.be/-IglCwcDxCc

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Um fenômeno interessante na atmosfera é o da inversão térmica, ocasião na qual a ação dos poluentes do ar pode ser bastante agravada.

Funciona assim: normalmente, o ar próximo à superfície do solo está em constante movimento vertical, devido ao processo convectivo (correntes de convecção). A radiação solar aquece a superfície do solo e este, por sua vez, aquece o ar que o banha; este ar quente é menos denso que o ar frio, desse modo, o ar quente sobe (movimento vertical ascendente) e o ar frio, mais denso, desce (movimento vertical descendente).

Este ar frio que toca a superfície do solo, recebendo calor dele, esquenta, fica menos denso, sobe, dando lugar a um novo movimento descendente de ar frio.

E o ciclo se repete. O normal, portanto, é que se tenha ar quente numa camada próxima ao solo, ar frio numa camada logo acima desta e ar ainda mais frio em camadas mais altas porém, em constantes trocas por correntes de convecção. Esta situação normal do ar colabora com a dispersão da poluição local.

Na inversão térmica, condições desfavoráveis podem, entretanto, provocar uma alteração na disposição das camadas na atmosfera. Geralmente no inverno, pode ocorrer um rápido resfriamento do solo ou um rápido aquecimento das camadas atmosféricas superiores. Quando isso ocorre, o ar quente ficando por cima da camada de ar frio, passa a funcionar como um bloqueio, não permitindo os movimentos verticais de convecção: o ar frio próximo ao solo não sobe porque é o mais denso e o ar quente que lhe está por cima não desce, porque é o menos denso. Acontecendo isso, as fumaças e os gases produzidos pelas chaminés e pelos veículos não se dispersam pelas correntes verticais. Os rolos de fumaça das chaminés assumem posição horizontal, ficando nas proximidades do solo. A cidade fica envolta numa “neblina” e consequentemente a concentração de substâncias tóxicas aumenta muito.

O fenômeno é comum no inverno de cidades como Nova Iorque, São Paulo e Tóquio, agravado pela elevada concentração de poluentes tóxicos diariamente despejados na atmosfera.