دانستنی ها

وارونگی هوا و اثرات آن

وارونگی هوا چیست؟

وارونگی هوا یا وارونگی گرمایی که در اصطلاح علمی به آن Inversion گفته می شود، پدیده ای است که در آن برخلاف حالت طبیعی با افزایش ارتفاع، دما نیز افزایش پیدا می کند حال آنکه معمولا در ارتفاعات شاهد کاهش دما باید باشیم. در چنین وضعیتی درجه حرارت بخش های پایینی جو کمتر از طبقات فوقانی شده و در نتیجه به تدریج لایه های گسترده ای از دود و سایر آلاینده ها هوای مناطق اطراف را در برمی گیرد.

در حالت عادی و از لحاظ فیزیکی، هوای گرم به سمت بالا و هوای سرد به دلیل سنگینی به سمت پایین حرکت می کند. در اوایل روز و هنگام طلوع خورشید لایه های زمین به دلیل برخورد اشعه های نور خورشید گرمتر از لایه های زیرین می شود . با شروع روز و آغاز فعالیت های انسانی و مصرف سوخت دمای هوای سطح زمین زیاد می شود. این هوای گرم هنگام صعود و حرکت به سمت بالا یا هنگام جا به جایی به وسیله باد با لایه ای هم دما از هوا که توسط تابش خورشید در طبقات فوقانی جو تشکیل شده برخورد کرده و این مانع صعود و تبادل هوا می شود.

آخرین اخبار هواشناسی در تلگرام weathermashhad_ir@

نتیجه آن تشکیل یک سطح پوششی بالای شهر است که با گذشت زمان و افزایش فعالیت های انسانی و به دلیل حبس هوادر زیر این لایه مواد آلاینده تولیدشده در سطح زمین باقی مانده و بالا نمی روند . هیچ کدام از آلاینده ها در به وجودآمدن چنین پدیده ای دخیل نیستند و فقط وضعیت جوی است که آن را بوجود می آورد. به عبارتی دمای هوای محیط در لایه تروپسفر معمولا با ارتفاع کاهش می یابد . با وجود این گاهی اوقات درلایه مزبوردرجه حرارت با ارتفاع افزایش نشان می دهد که به این وضعیت اینورژن یا وارونگی دما گفته می شود. وارونگی دما گاهی از سطح زمین به طرف بالا دیده می شود که آن را اینورژن سطح زمین می گویند و گاهی در لایه ای بالاتر از سطح زمین دیده می شود که آن را وارونگی سطوح فوقانی می خوانند.

انواع وارونگی هوا

۱- وارونگی دمایی با منشاء حرارتی مانند وارونگی تشعشعی (Radiation inversion):

در طول روز زمین انرژی خورشید را جذب کرده و گرم می شود در هنگام شب این گرما را به صورت امواج حرارتی مادون قرمز تشعشع می نماید و به تدریج سرد شده و لایه هوای مجاور سطح زمین در اثر عمل هدایت نیز سرد می گردد ولی چون هوا هادی خوبی نیست لایه های بالاتر گرم باقی می ماند در نتیجه وقتی از سطح زمین بالا می رویم به جای کاهش درجه حرارت افزایش آن را مشاهده می نمائیم .این پدیده بیشتر در صبح زود قبل از طلوع افتاب و به خصوص در زمستان ها و پاییز که سطح زمین بیشتر سرد می شود مشاهده می گردد.

۲- وارونگی دمایی با منشاء جبهه ای (Frotal inversion):

آخرین اخبار هواشناسی در تلگرام weathermashhad_ir@کلیک کنید

این نوع وارونگی دمایی در اثر حرکت جبهه های هوا به وجود می اید.مثلا هرگاه جبهه سرد جایگزین جبهه گرم شود در سطح زمین هوای سرد و در سطوح بالاتر هوای گرم خواهیم داشت.

۳-وارونگی دمایی با منشاء مکانیکی مانند وارونگی فروکشی (Subsident inversion):

هر گاه دو توده هوا در سطوح فوقانی تروپوسفر با یکدیگر برخورد نمایند ایجاد یک منطقه هم گرایی در سطوح فوقانی نموده و در نتیجه تجمع ماده هوا در ستون عمودی به سطح زمین ریزش می نماید.در اثر فروکش هوا از سطح فوقانی به سطح زمین درجه حرارت این توده هوا افزایش یافته و مانع حرکت صعودی در سطح زمین می گردد و هوا حالت پایدار می کند.

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

وارونگی دما چه تاثیری بر الودگی هوا دارد؟

د‌ر شرایط وارونگی، هوای گرم د‌ر لایه‌های بالاتر و هوای سرد‌ د‌ر لایه‌های پایین‌تر قرار می‌گیرد‌ و چون هوای سرد‌ سنگین‌تر است، به صورت آرام و ساکن د‌ر جای خود‌ باقی می‌ماند‌ برای تشخیص این حالت، کافی است به خروجی د‌ود‌کش‌های بلند‌ توجه شود‌، اگر د‌ود‌ خروجی د‌ود‌کش کارخانه‌ها یا کارگاه‌ها پس از اند‌کی ارتفاع به موازات زمین د‌ر هوا پخش شوند‌ نشانه شکل‌گیری پد‌ید‌ه وارونگی است، چون د‌ود‌ پس از خروج از د‌ود‌کش ابتد‌ا سرد‌ شد‌ه و پس از هم د‌ما شد‌ن با محیط د‌ر برخورد‌ با لایه گرم‌تر فوقانی خود‌ متوقف می‌شود‌، اما اگر د‌ود‌ به حرکت صعود‌ی خود‌ اد‌امه د‌هد‌، هوا ناپاید‌ار بود‌ه و چینش د‌مای هوا هم د‌ارای روال معمول خود‌ بود‌ه و وارونه نشد‌ه است.

بنابراین د‌ر شرایط وارونگی، جو زمین عملا به‌طور مجازی د‌ارای سرپوشی از هوای گرم می‌گرد‌د‌ که د‌ر مقایسه با هوای لایه‌های زیرین سبک‌تر بود‌ه و لذا به هوا د‌ر لایه‌های سرد‌ پایین‌تر امکان عبور و صعود‌ به لایه‌های گرم بالاتر را نمی‌د‌هد‌. همچنان که گفته شد‌، پد‌ید‌ه وارونگی به‌طور معمول د‌ر ناحیه وسیعی د‌ر شرایط سکون هوا شکل می‌گیرد‌.

بنابراین اگر د‌ر چنین شرایطی خود‌روها و کارخانه‌ها د‌ر منطقه‌ای تولید‌ د‌ود‌ و آلود‌گی کنند‌، این آلود‌گی‌ها امکان خروج ند‌اشته و د‌ر لایه‌ای از هوا محبوس می‌ماند‌ و تا زمان وزش باد‌ بر روی هم انباشته می‌گرد‌ند‌.
د‌ر شهرهای بزرگ حجم عظیم آلود‌گی د‌ر اند‌ک زمانی به تراکم مشهود‌ و قابل رویت می‌رسند‌ و اصطلاحا از مرزهای هوای قابل استنشاق عبور کرد‌ه و شرایط خطرناک را ایجاد‌ می‌کنند‌. د‌ر د‌اخل د‌ره‌ها و نواحی کوهستانی وارونگی سریع‌تر و شد‌ید‌تر به تراکم آلود‌گی می‌انجامد‌.

عوارض وارونگی هوا

● عوارض آلودگی هوا بر سلامتی کودکان

مواد مضر موجود در هوای آلوده در مواردی به بروز آلرژی های شدید در بینی منجر می شود که این موضوع به اختلالات تنفسی طی شبانه روز دامن می زند و ممکن است اثرات بدی روی کیفیت خواب و سلامت کودک بگذارد.

استنشاق برخی از این آلاینده ها آثار کوتاه مدت دارد و به سرعت خود را نشان می دهد و عوارض برخی از آنها اثرات بلند مدت دارد که با گذشت زمان عواقبش آشکار می شود، مثلا وقتی ریزگردها در هوا افزایش می یابد، آثار کوتاه مدتی بر سیستم تنفس کودکان می گذارد که غالبا سبب تشدید آلرژی های تنفسی به ویژه در کودکان مبتلا به آسم می شود و می تواند با حملات آسم همراه باشد.

مواد مضر موجود در هوای آلوده در مواردی به بروز آلرژی های شدید در بینی منجر می شود که این موضوع به اختلالات تنفسی طی شبانه روز دامن می زند و ممکن است اثرات بدی روی کیفیت خواب و سلامت کودک بگذارد.

در روزهایی که به علت آلودگی هوا از سوی سازمان های مسئول، مدارس و مهدهای کودک تعطیل اعلام می شود، کودکان آسیب پذیر که بیشتر شیرخواران و کودکان زیر پنج سال هستند، به هیچ وجه نباید از منزل خارج شوند و در معرض هوای آلوده قرار بگیرند.

۵ راهکار ضروری

‏انجمن ریه آمریکا در گزارشی نشان داد که با ایجاد ۵ تغییر اساسی در سیاستگذاری‌های دولت‌ها می‌توان هوایی را که در آن تنفس می‌کنیم پاک‌تر و سالم‌تر کرد.

این ۵ راهکار عبارتند از:

۱ـ تمیز کردن نیروگاه‌های ترموالکتریک از کربن

۲ـ تقویت مقررات کنترل اوزون هوا

۳ـ تمیز کردن کشتی‌ها. کشتی‌ها و ناوهای باری و تمامی وسایط موتوری که در آب‌های دریاهای دنیا در ترددند میزان بسیار زیادی مه دود منتشر می‌کنند. این مه دودها از اکسید نیتروژن، دی‌اکسید گوگرد، دی‌اکسیدکربن و فلزات سنگین و ذرات معلق تشکیل شده‌اند.

۴ـ بهبود شبکه کنترل آلودگی هوا

۵ـ به کارگیری مقرارت مناسب موجود که اغلب مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. در حقیقت در اجرای بسیاری از این مقررات، تصمیم‌گیری‌های سیاسی و اقتصادی جای تصمیم گیری‌های علمی را گرفته‌اند و بنابراین به مقرراتی که برپایه دستاوردهای علمی برای مقابله با آلودگی هوا تنظیم شده‌اند احترام گذاشته نمی‌شود.

سید محمدامین یاسینی

سید محمد امین یاسینی از اردیبهشت ۹۸ به سایت هواشناسی مشهد پیوست،او درباره خود می گوید : متولد ۱۳۷۸ هستم دانشجوی کارشناسی مهندسی انرژی، مسئول روابط عمومی باشگاه کوهنوردی چکاد مشهد و علاقمند به جغرافیا ،هواشناسی، کوهنوردی و کاوش در طبیعت...

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا