Contenu
- Qu'est-ce qu'une inversion de température?
- Circulation cellulaire à convection
- Systèmes à haute pression et temps d'inversion
- Couches d'inversion et pluie verglaçante
- Couches de topographie et d'inversion
- La plus grande inversion de température des terres
Les effets des inversions de température dans l'atmosphère vont de légers à extrêmes. Les conditions d'inversion peuvent provoquer des conditions météorologiques intéressantes comme du brouillard ou de la pluie verglaçante ou des concentrations de smog mortelles.
La plus grande couche d'inversion de température de l'atmosphère stabilise la troposphère terrestre.
Qu'est-ce qu'une inversion de température?
Normalement, la température atmosphérique diminue lorsque l'altitude augmente. L'énergie du soleil chauffe la surface de la Terre et cette chaleur est transférée dans l'atmosphère en contact avec la Terre. L'énergie thermique monte dans la colonne d'air mais se diffuse à mesure que l'altitude augmente et que l'atmosphère s'amincit.
Les météorologues, qui étudient les conditions météorologiques, définissent l'inversion comme "une couche de l'atmosphère dans laquelle la température de l'air augmente avec l'altitude". Cela est vrai que ce soit en surface ou surélevé.
La définition de l'inversion explique également que lorsque la base de la couche d'inversion repose sur la surface, l'inversion est appelée inversion de température basée sur la surface. Lorsque la base de la couche d'inversion est au-dessus de la surface, la couche d'inversion est appelée inversion de température élevée.
Circulation cellulaire à convection
Par temps clair et calme, l’énergie des Suns réchauffe progressivement la surface. La surface chauffée réchauffe l'air en contact direct. L'air plus chaud et moins dense monte et l'air froid plus dense s'enfonce à sa place. L'air plus froid se réchauffe et monte, l'air plus froid descendant jusqu'au sol pour être chauffé à son tour. Au fur et à mesure que le Soleil se lève, le motif cyclique de l'air en montée et en descente appelé cellules de convection se développe.
Comme la température du sol Sans vent pour remuer l'air, l'air plus froid reste à la surface.
Sans nuages, la chaleur de surface s'échappe plus rapidement. Plus la nuit est longue, plus la surface devient froide. Si la température de surface chute en dessous du point de rosée (la température à laquelle l'air doit être refroidi pour atteindre la saturation), un voile de brouillard peut se former.
Au fur et à mesure que l'air de surface se refroidit et que l'air au-dessus reste plus chaud, une inversion de température en surface se forme. Plus la différence de température est grande, plus l'inversion est forte. Des inversions de surface plus fortes se forment en hiver car les nuits sont plus longues. Si les conditions météorologiques restent les mêmes, l'inversion de température basée sur la surface disparaît lorsque le soleil se lève et réchauffe à nouveau la surface.
Systèmes à haute pression et temps d'inversion
Si, toutefois, un système à haute pression s'installe, l'inversion peut rester en place pendant plusieurs jours (et nuits). Lorsque la couche d'air froid devient plus épaisse, l'inversion devient une couche d'inversion élevée. L’air emprisonné sous l’inversion comprend l’humidité, la fumée et les polluants rejetés dans la masse d’air. La qualité de l'air sous une couche d'inversion se détériore à mesure que les polluants s'accumulent.
Au fur et à mesure que la fumée et les produits chimiques se mélangent à la vapeur d'eau, du smog se forme. Le brouillard de smog réduit l'énergie du soleil et le sol ne gagne pas autant d'énergie. La surface et la masse d'air entre la surface et la couche d'inversion restent froides et peuvent devenir encore plus froides.
Un cercle vicieux peut se développer lorsque les gens utilisent plus de chaleur, que ce soit des foyers ou des centrales à combustibles fossiles, libérant plus de fumée et de produits chimiques dans la masse d'air froid piégée et augmentant le brouillard de smog qui réduit l'énergie du Soleil. Des événements graves de smog en 1948 à Donora, en Pennsylvanie (États-Unis) et en 1952 à Londres, en Angleterre, résultaient de couches d'inversion de température élevées.
Couches d'inversion et pluie verglaçante
Il y a de la pluie verglaçante lorsque la couche d'inversion de température élevée est supérieure à la température de gel et que la température de l'air froid sous-jacente est égale ou inférieure à la température de gel.
La pluie tombe sous forme liquide à travers la masse d'air relativement plus chaude de la couche d'inversion. Lorsque la pluie liquide pénètre dans la masse d'air plus froide en dessous de la couche d'inversion, les gouttes de pluie gèlent pour former une pluie verglaçante.
Couches de topographie et d'inversion
La topographie joue un rôle important dans le développement et la mise en place des couches d'inversion. Air froid provenant de puits et de bassins d'altitude plus élevés dans les vallées et les zones basses telles que les côtes.
L'air froid refroidit la surface et la sépare de l'air plus chaud. Les crêtes et les collines environnantes protègent les vallées des vents qui pourraient mélanger les masses d'air et perturber le modèle d'inversion.
La plus grande inversion de température des terres
Les conditions météorologiques se produisent dans la couche inférieure de l'atmosphère, la troposphère. Au dessus de la troposphère se trouve la stratosphère. Dans la stratosphère, l'énergie du Soleil réagit avec l'atmosphère pour former une couche d'ozone globale.
Cette couche d'ozone absorbe une partie de l'énergie du Soleil, ce qui se traduit par une couche d'inversion élevée au-dessus de la troposphère. Cette couche d'inversion aide à maintenir la chaleur de la surface de la Terre dans la troposphère.