پدیده وارونگی دما چیست؟

مجموعه: آیا می دانید ؟

منظور از وارونگی دما چیست

تحقیق در مورد وارونگی دما

پدیده وارونگی دما چیست ؟

وارونگی دما (Inversion)  (همچنین وارونگی گرمایی یا اینورژن) به پدیده‌ای گفته می‌شود که در آن، برخلاف حالت طبیعی، با افزایش ارتفاع، دما نیز زیاد می‌شود. در این شرایط، درجه حرارت پائین جو کمتر از طبقه فوقانی می‌باشد. وارونگی دما معمولاً باعث به دام افتادن آلودگی هوا در ارتفاع نزدیک زمین می‌شود.

عوامل ایجاد وارونگی دما :

عوامل زیر موجب می‌شود که هنگام شب تشعشع (از زمین) شدید شده و سطح زمین به سرعت حرارت خود را از دست دهد و خیلی زود سرد شود و وارونگی دما پدید آید.

• وجود هوای سرد و خشک که باعث جذب تشعشع جزئی حرارت زمین می‌گردد.

• آسمان صاف و بدون ابر که عمل تشعشع را سرعت می‌بخشد.

• هوای آرام و بدون باد که باعث عدم تداخل هوای سرد و گرم شود.

وارونگی دما در کجا رایج است؟

وارونگی دما در مناطقی که شب‌های صاف و بادهای آرام دارند بیشتر دیده می‌شود. زیرا این شرایط برای ایجاد وارونگی تشعشع ایده آل است. وارونگی دما نیز در مناطقی با سطوح بالای آلودگی هوا رایج است، زیرا آلاینده ها می توانند گرما را در نزدیکی زمین به دام بیندازند و وارونگی دما ایجاد کنند.

وارونگی هوا در زمستان

د‌ر فصول گرم سال، گرمای حاصل از تابش خورشید‌ به‌ د‌لیل بیشتر بود‌ن شد‌ت و مد‌ت تابش عاملی برای شکستن مرز فوقانی وارونگی می‌گرد‌د‌. د‌ر همه ایام سال، امکان بروز پد‌ید‌ه وارونگی وجود‌ د‌ارد‌. با این تفاوت که د‌ر د‌وره گرم سال پس از طلوع خورشید‌، سطح وارونگی به سرعت د‌چار وارفتگی شد‌ه و حرکات تلاطمی هوای گرم شد‌ه به وسیله تابش خورشید‌ د‌ر همان ساعات اولیه صبح بر سرپوش وارونگی غلبه کرد‌ه و چینش د‌مای هوا با ارتفاع به حالت عمومی و طبیعی خود‌ برمی‌گرد‌د‌ و مد‌ت د‌وام وارونگی تنها چند‌ ساعت از شبانه روز است.

اما د‌ر ماه‌های سرد‌ سال و به ویژه د‌ر د‌و ماه آذر و د‌ی د‌ر نیمه شمالی کشور شد‌ت و مد‌ت تابش خورشید‌ به‌شد‌ت کاهش می‌یابد‌ و گرمای حاصل از تابش خورشید‌ برای غلبه بر وارونگی کفایت نکرد‌ه و وارونگی شب قبل د‌ر شب بعد‌ تقویت شد‌ه وسقف آن به ارتفاع پایین‌تری سقوط می‌کند‌ و بنابراین هم فضای انبارش آلود‌گی‌ها کمتر می‌شود‌ و هم آلود‌گی‌های چند‌ روز بر روی هم د‌ر هوا تلنبار می‌گرد‌ند‌ و چون هیچ وزش باد‌ی د‌ر آن شرایط به‌د‌لیل حاکم بود‌ن شرایط پاید‌اری به وجود‌ نمی‌آید‌، آلود‌گی‌های منتشر شد‌ه د‌ر هوا تخلیه نمی‌شوند‌ و ابر آلود‌گی شکل می‌گیرد‌ که د‌ارای کف و سقف مشخص بود‌ه و د‌ر این شرایط اگر به فضای شهرهای بزرگ با هواپیما نزد‌یک شوید‌ با لایه‌ای سیاه و زشت از د‌ود‌ و د‌م مواجه می‌شوید‌ و چون د‌ر هوای سرد‌ رطوبت نسبی نیز بیشتر است، بین آلود‌گی‌های صنعتی و خود‌روها و بخارآب موجود‌ د‌ر هوا واکنش‌های شیمیایی روی د‌اد‌ه که منجر به پد‌ید‌ه مه-د‌ود‌ یا smog می‌گرد‌د‌ این واژه از ترکیب واژه‌های معاد‌ل د‌ود‌ ( smoke )و مه (fog) د‌ر انگلیسی ایجاد‌ شد‌ه و به آلود‌گی‌های غلیظ شهرهای صنعتی اطلاق می‌شود‌ و د‌ارای کد‌ گزارشی هواشناسی هم هست. بنابراین به‌عنوان نتیجه این بحث، باید‌ گفت که د‌ر د‌وره سرد‌ سال و به ویژه 2 ماه آذر و د‌ی وارونگی بیشتر نمی‌شود‌ بلکه خطرناک‌تر و شد‌ید‌تر ظاهر می‌شود‌.

انواع وارونگی دما

وارونگی دما به چهار نوع تقسیم می‌شود :

وارونگی دمای تابشی (Radiative Inversion): این نوع وارونگی دما در شب و در مناطقی که دارای پوشش گیاهی کم هستند، رخ می‌دهد. در این حالت، سطح زمین به سرعت سرد می‌شود، اما هوا در ارتفاعات بالاتر به دلیل فقدان تابش خورشید، گرم می‌ماند.

وارونگی دمای تابشی (Radiative Inversion)

وارونگی دمای تربولانسی (Turbulent Inversion): این نوع وارونگی دما در اثر تلاطم هوا ایجاد می‌شود. تلاطم هوا باعث می‌شود که هوای سرد از سطح زمین به سمت بالا حرکت کند و با هوای گرم در ارتفاعات بالاتر مخلوط شود. در صورت کاهش تلاطم هوا، این دو لایه هوا از یکدیگر جدا می‌شوند و وارونگی دما ایجاد می‌شود.

وارونگی دمای تربولانسی (Turbulent Inversion)

وارونگی دمای فرونشینی (Subsidence Inversion): این نوع وارونگی دما در اثر فرونشینی هوا ایجاد می‌شود. فرونشینی هوا زمانی رخ می‌دهد که هوای گرم و مرطوب از سطح زمین به سمت بالا حرکت می‌کند و سپس در ارتفاعات بالاتر سرد و خشک می‌شود. هوای سرد و خشک به سمت پایین حرکت می‌کند و با هوای گرم در سطح زمین مخلوط می‌شود. در صورت کاهش تلاطم هوا، این دو لایه هوا از یکدیگر جدا می‌شوند و وارونگی دما ایجاد می‌شود.

وارونگی دمای فرونشینی (Subsidence Inversion)

وارونگی دمای جبهه‌ای (Frontal Inversion): این نوع وارونگی دما در اثر برخورد دو جبهه هوا ایجاد می‌شود. جبهه هوا، مرز بین دو توده هوای مختلف است. در صورت برخورد دو جبهه هوا که دارای دمای متفاوت هستند، وارونگی دما ایجاد می‌شود.

وارونگی دمای جبهه‌ای (Frontal Inversion)

اثرات وارونگی دما :

وارونگی دما می‌تواند اثرات منفی مختلفی بر محیط زیست و سلامت انسان داشته باشد. از جمله اثرات وارونگی دما می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

افزایش آلودگی هوا : وارونگی دما باعث می‌شود که آلودگی هوا در ارتفاع نزدیک زمین به دام بیفتد و از بین نرود. این امر می‌تواند باعث افزایش غلظت آلاینده‌های هوا در سطح زمین شود و خطر ابتلا به بیماری‌های تنفسی را افزایش دهد.

کاهش کیفیت هوا : وارونگی دما باعث کاهش دید و کیفیت هوا می‌شود. این امر می‌تواند خطر تصادفات رانندگی و سایر حوادث را افزایش دهد.

کاهش تشکیل ابر : وارونگی دما نیز می تواند تشکیل ابر را کاهش دهد. این به این دلیل است که هوای گرمتر بالای لایه وارونگی از خنک شدن هوای بالارونده به اندازه کافی برای تشکیل ابر جلوگیری می کند.

افزایش مه : وارونگی دما نیز می تواند منجر به افزایش مه شود. این به این دلیل است که هوای خنک تر در نزدیکی زمین به احتمال زیاد به نقطه شبنم خود می رسد و مه تشکیل می دهد.

تغییر در رفتار گیاهان : وارونگی دما می‌تواند باعث تغییر در رفتار گیاهان شود. به عنوان مثال، وارونگی دما می‌تواند باعث شود که گیاهان زودتر از موعد شکوفا شوند یا برگ‌های خود را از دست بدهند.

تأثیر بر کشاورزی : وارونگی دما می‌تواند باعث کاهش عملکرد محصولات کشاورزی شود.

افزایش خطر آتش‌سوزی : وارونگی دما می‌تواند خطر آتش‌سوزی را افزایش دهد. این امر به این دلیل است که وارونگی دما باعث می‌شود که دود و مواد سمی ناشی از آتش‌سوزی در ارتفاع نزدیک زمین باقی بمانند و باعث آسیب به سلامت افراد شوند.

یخبندان : وارونگی دما می‌تواند باعث یخبندان شود. در نتیجه، خطر سقوط یخ از ساختمان‌ها و درختان افزایش می‌یابد.

وارونگی هوا به زبان ساده

نحوه پیش بینی وارونگی دما :

هواشناسان از ابزارها و تکنیک های مختلفی برای پیش بینی وارونگی دما استفاده می کنند. این ابزارها و تکنیک ها عبارتند از:

مشاهدات آب و هوای سطحی : از مشاهدات آب و هوای سطحی می توان برای شناسایی وجود وارونگی دما استفاده کرد. به عنوان مثال، اگر دمای یک ایستگاه هواشناسی بالاتر از دمای یک فرودگاه نزدیک باشد، این نشان می دهد که یک لایه وارونگی بین دو مکان وجود دارد.

تصاویر ماهواره ای : از تصاویر ماهواره ای می توان برای شناسایی وجود ابر و مه استفاده کرد که می تواند با وارونگی دما مرتبط باشد.

مدل های عددی پیش بینی آب و هوا : مدل های عددی پیش بینی آب و هوا را می توان برای پیش بینی توسعه و اتلاف وارونگی دما مورد استفاده قرار داد.

راه های مقابله با وارونگی دما :

برای مقابله با وارونگی دما می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:

کاهش انتشار آلاینده‌های هوا : کاهش انتشار آلاینده‌های هوا می‌تواند به کاهش غلظت آلاینده‌ها در هوا کمک کند و اثرات وارونگی دما را کاهش دهد. این امر می‌تواند از طریق اقداماتی مانند کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی، استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی و جایگزینی سوخت‌های فسیلی با انرژی‌های پاک انجام شود.

افزایش تلاطم هوا : افزایش تلاطم هوا می‌تواند به مخلوط شدن هوای سرد و گرم در ارتفاعات مختلف کمک کند و از ایجاد وارونگی دما جلوگیری کند.

استفاده از وسایل نقلیه پاک : استفاده از وسایل نقلیه پاک می‌تواند به کاهش تولید آلاینده‌های هوا کمک کند و اثرات وارونگی دما را کاهش دهد.

آموزش عمومی : آموزش عمومی در مورد اثرات وارونگی دما می‌تواند به مردم کمک کند تا در شرایط وارونگی دما اقدامات لازم برای محافظت از سلامت خود را انجام دهند.

بهبود کیفیت هوا در داخل خانه : بهبود کیفیت هوا در داخل خانه می‌تواند به کاهش اثرات وارونگی دما بر سلامت افراد کمک کند. این امر می‌تواند از طریق اقداماتی مانند استفاده از فیلترهای هوا، تهویه مطبوع و باز نگه داشتن پنجره‌ها در ساعاتی که وارونگی دما وجود ندارد، انجام شود.

اقدامات لازم در زمان وارونگی دما

زمان وارونگی دما چه می توان کرد ؟

زمان وقوع وارونگی دما باید تردد با خودرو را به حداقل ممکن رساند.

در مواقعی که وارونگی دما و به تبع آن تشدید آلودگی ها به اوج خود می رسد و امکان تهویه افقی وجود ندارد، جز آنکه سعی کنیم شرایط آلودگی را تشدید نکنیم، کاری زیادی از افراد بر نمی آید و این تغییر و تحولات جوی است که بساط این وضعیت را برمی چیند.

کارشناسان راهکارهایی که برای این روزها ارائه می کنند عبارت است از: 

• باید تردد با خودرو را به حداقل ممکن رساند. 

• از تردد خودروها با آلایندگی بالا جلوگیری کرد. 

• کودکان و سالمندان و کسانی که دچار مشکلات قلبی و عروقی هستند درحد امکان از منزل بیرون نروند. 

• استفاده از گلدان های متعدد در خانه برای ایجاد یک سیستم تهویه طبیعی و حفظ اکسیژن مورد نیاز. 

• نوشیدن مایعات زیاد و شیر، که به کلیه ها کمک می کند تا املاح اضافی را از بدن خارج کند.

• ورزش نکردن.

• استفاده از سبزیجات و میوه های فراوان. 

• استفاده نکردن از غذاهای سنگین، پرحجم و چرب 

• مصرف ماهی، تخم مرغ و روغن زیتون.

سخن پایانی :

وارونگی دما یک پدیده طبیعی است که می‌تواند اثرات منفی مختلفی بر محیط زیست و سلامت انسان داشته باشد. برای مقابله با وارونگی دما، می‌توان اقداماتی مانند کاهش تولید آلاینده‌های هوا، افزایش تلاطم هوا و استفاده از وسایل نقلیه پاک انجام داد.

گردآوری: بخش علمی بیتوته