Hvordan påvirker temperaturinversioner luftforurening?

Temperaturinversioner har en stor effekt på luftforurening. Uanset om det er et tæppe af smog over en by eller smeltning af ispakker på grund af nedbrydning af ozon, er inversioner i atmosfærisk temperatur indviklet. De påvirker omfanget og intensiteten af virkningerne af luftforurening midlertidigt, lokaliseret og langsigtet og globalt.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Permanente temperaturinversioner påvirker den langsigtede globale luftforurening. Overfladevendinger påvirker lokal forurening på kort sigt. Disse inversioner fælder forurenende stoffer, hvilket tillader koncentrationen at stige.
Temperatur Inversion Grundlæggende

Under de fleste omstændigheder falder atmosfærens temperatur med højden, hvilket betyder, at den bliver koldere, jo højere du går. En temperaturinversion forekommer imidlertid, når atmosfæren faktisk bliver varmere, når højden øges. Dette forekommer typisk inden for et defineret lag af atmosfæren. Når de forekommer, har temperaturinversioner en stor indflydelse på luftforurening og luftkvalitet. Der er to typer inversioner - permanente og overflade - og hver svarer til en anden påvirkning.
Permanente inversioner

Permanente temperaturinversioner forekommer højt over planetens overflade. Med hensyn til luftforurening er stratosfæren den vigtigste af disse. Dette atmosfæriske lag strækker sig fra gennemsnit syv miles til 31 miles over jordoverfladen. Stratosfæren sidder på toppen af troposfæren, som er det laveste lag i atmosfæren og hjemsted for størstedelen af alt vejret. Stratosfærens temperaturinversion påvirker global, langsigtet luftforurening.
Overfladevendringer

Overfladetemperaturinversioner forekommer direkte over jordoverfladen, i den nedre troposfære. De udløses ofte af hurtig overfladekøling, forårsaget af frigivelse af strålende energi natten over. Disse inversioner er også hyppige i vintermånederne, når nætterne er lange, og solen, lavt i horisonten, varmer atmosfæren mere end planetens overflade. Overfladevendinger påvirker lokal, kortvarig luftforurening.
Atmosfæriske effekter

Temperaturinversioner påvirker luftforurening, fordi de ændrer dynamikken i luftbevægelse. Varm luft stiger i atmosfæren, fordi den er mindre tæt og derfor mere flydende end den køligere luft derover. Denne tendens til at stige er det, der skaber den lodrette udvikling, der findes i tordenvejr. En temperaturinversion forhindrer imidlertid denne lodrette bevægelse, også kendt som konvektion. Anført anderledes fungerer inversioner som et atmosfærisk låg eller tæppe. Denne kvælende virkning fanger luftforurenende stoffer og gør det muligt for deres koncentrationer at stige.
Luftforurening Effekter

Overfladevendinger er ansvarlige for at producere smog, fange forurenende stoffer produceret af køretøjer, brande og industrielle aktiviteter. Endvidere omdannes kulbrinterne og nitrogenoxiderne i disse fangede forurenende stoffer til skadeligt ozon ved sollys, hvilket reducerer luftkvaliteten. Stratosfærens inversion fælder forurenende stoffer i det stabile lag, hvilket er noget, der typisk forekommer, når drivhusgasser indsprøjtes højt i atmosfæren af vulkanudbrud. Uden den lodrette blanding, der leveres af konvektion, forbliver disse gasser ophængt i inversionslaget og resulterer i en langsigtet indvirkning på det globale klima.