Dlaczego w listopadzie tak często występuje inwersja temperatury? I jakie niesie za sobą skutki

Inwersja temperatury to zjawisko atmosferyczne, w którym temperatura powietrza rośnie wraz z wysokością, odwrotnie do standardowego układu, w którym im wyżej, tym chłodniej. W Polsce zjawisko to szczególnie często występuje w okresie późnojesiennym i zimowym, a listopad jest jednym z miesięcy, w którym warunki do powstawania inwersji są wyjątkowo sprzyjające. Jakie mechanizmy fizyczne stoją za tym zjawiskiem, jakie są skutki inwersji i jak wpływa ono na nasze zdrowie? Przyjrzyjmy się bliżej tej nietypowej cesze jesiennej atmosfery.

Mechanizmy powstawania inwersji temperatur

Inwersja temperatury występuje w wyniku określonych procesów atmosferycznych, które związane są z wymianą ciepła i cyrkulacją powietrza. Istnieje kilka głównych mechanizmów sprzyjających jej powstawaniu:

Inwersja radiacyjna

Najczęściej spotykanym rodzajem inwersji w listopadzie jest inwersja radiacyjna, wynikająca z intensywnego wychładzania się powierzchni ziemi w nocy. W chłodne, bezchmurne noce ciepło nagromadzone w ziemi szybko ucieka w atmosferę, co powoduje szybki spadek temperatury przy powierzchni ziemi, podczas gdy wyższe warstwy pozostają cieplejsze. Taki typ inwersji jest szczególnie intensywny podczas wyżowej pogody, kiedy nie występuje wiatr ani zachmurzenie, które mogłyby zakłócić ten proces.

Inwersja adwekcyjna

Inwersja adwekcyjna występuje, gdy ciepłe, wilgotne masy powietrza napływają nad chłodne podłoże, co prowadzi do nagrzewania się powietrza na wyższych poziomach atmosfery przy jednoczesnym ochłodzeniu przy powierzchni. Tego typu inwersja również częściej występuje w okresie jesiennym, szczególnie na terenach nisko położonych oraz w dolinach rzecznych.

Inwersja osiadania

Związana jest z opadaniem powietrza w wyżu atmosferycznym. Jest ona bardziej stała i może się utrzymywać przez kilka dni. Powietrze opadające w wysokim ciśnieniu ulega sprężeniu, ogrzewa się i utrzymuje na średnich wysokościach, a zimniejsze pozostaje przy powierzchni ziemi.

Inwersja frontalna

Pojawia się w strefach frontów atmosferycznych, szczególnie na froncie ciepłym, gdy ciepłe powietrze napływa nad chłodniejsze. Na granicy między tymi masami powietrza tworzy się warstwa inwersyjna

Dlaczego listopad jest szczególnie podatny na występowanie inwersji?

Listopad to czas, kiedy dni są już wyraźnie krótsze, a ilość docierającego do ziemi promieniowania słonecznego jest znacznie mniejsza. W rezultacie powierzchnia ziemi ma ograniczone możliwości nagrzewania się w ciągu dnia, a noce, podczas których zachodzi szybkie wychładzanie, są dłuższe. Bezchmurna pogoda, częsta o tej porze roku, potęguje ten efekt, gdyż brak chmur sprzyja wytracaniu ciepła przez ziemię.

Wyż atmosferyczny, często dominujący w Polsce jesienią, sprzyja także zjawisku inwersji. Wyże atmosferyczne wiążą się z bezwietrznymi warunkami, co zmniejsza mieszanie się powietrza. W takich warunkach chłodne powietrze zalega przy powierzchni ziemi, a cieplejsze unosi się wyżej, tworząc stabilną warstwę inwersyjną, która może utrzymywać się przez kilka dni.

Skutki inwersji temperatur: smog i zanieczyszczenia powietrza

Jednym z najpoważniejszych skutków inwersji temperatury jest kumulacja zanieczyszczeń powietrza, co przyczynia się do powstawania smogu, zwłaszcza na terenach miejskich. Inwersja działa jak "pokrywa", która zatrzymuje zanieczyszczenia na niskim poziomie atmosfery, uniemożliwiając ich swobodne przemieszczanie się i rozpraszanie.

Badania przeprowadzone w Polsce wykazują, że okresy inwersyjne w listopadzie i zimą odpowiadają za wzrost stężeń pyłów zawieszonych (PM10 i PM2.5) oraz innych szkodliwych substancji, takich jak dwutlenek siarki czy tlenki azotu. Trwałe przebywanie w warunkach wysokiego stężenia tych zanieczyszczeń jest szkodliwe dla zdrowia, zwłaszcza u osób starszych, dzieci oraz osób cierpiących na choroby układu oddechowego i krążenia.

Inwersja temperatur w połączeniu z wysokim stężeniem smogu może prowadzić do nasilenia objawów takich chorób, jak astma, przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) oraz infekcje górnych dróg oddechowych. Badania wskazują, że w okresach wysokiej inwersji temperatury i smogu wzrasta liczba wizyt w szpitalach z powodu problemów z oddychaniem.

Aktualne, cogodzinne dane zbiorcze dotyczące zanieczyszczenia powietrza zawarte są na powietrze.gios.gov.pl/pjp/current

Listopad to miesiąc, w którym zjawisko inwersji temperatury pojawia się szczególnie często ze względu na specyficzne warunki atmosferyczne, takie jak długie, chłodne noce oraz dominację wyżów atmosferycznych. Inwersja temperatury, choć naturalna, niesie ze sobą liczne skutki, w tym wzrost zanieczyszczeń powietrza, co negatywnie wpływa na zdrowie mieszkańców, zwłaszcza w dużych aglomeracjach miejskich. Ograniczanie emisji zanieczyszczeń i monitorowanie jakości powietrza są kluczowe dla zmniejszenia negatywnych skutków tego zjawiska.

Zobacz też: Rdzenie lodowe – klimatyczny wehikuł czasu

Autor: Joanna Wnuk