|
|
|
| Inversie in de meteorologie geeft aan dat de temperatuur in een laag van de aardatmosfeer een omgekeerd verloop heeft ten opzichte van de normale situatie. Een warmere luchtlaag ligt als een deken over een koudere luchtlaag. |
| |
| Hoe hoger men in de troposfeer (de onderste 11 km van de atmosfeer) komt, hoe kouder het wordt. Bij inversie wordt het over een gedeelte van de hoogte steeds warmer. Doordat koude lucht een hogere dichtheid heeft, heeft deze de neiging om te dalen terwijl warme lucht de neiging heeft te stijgen. Als koude lucht aan de grond wordt opgewarmd, stijgt deze op en koelt op grotere hoogte weer af. In sommige situaties krijgt de koude, zwaardere lucht de kans niet om op te warmen en blijft op geringere hoogte hangen. |
| |
 |
| Rook die niet verder kan stijgen door een inversielaag |
|
|
 |
| Halverwege de Goritschnigkogel bij Klagenfurt is door langdurige temperatuurinversie een omgekeerde rijpgrens zichtbaar |
|
| |
Een inversie treedt in Nederland vaak 's zomers op, bij windstil en onbewolkt weer gedurende de nacht. In dat geval komt het doordat de bodem
dan sterk afkoelt en de lucht hierboven warm is na een warme dag. In Azië koelt het land 's winters sterk af, waardoor ook vaak een inversielaag
kan ontstaan. In Siberië kan het op bergtoppen van 1500-2000 meter soms tot 20 graden warmer zijn dan in de dalen als daar een inversielaag
blijft hangen. |
| |
Een inversielaag kan zichtbaar worden bij een rookpluim uit een schoorsteen. Doordat de warme lucht uit de rookpluim een relatief warmere
luchtlaag tegenkomt, stijgt de rookpluim niet verder en verspreidt de rook zich horizontaal. Men ziet dan een verticale rookkolom, die zich plotseling op een bepaalde hoogte horizontaal uitbreidt, alsof de pluim bij een glazen plafond is aangeland. Smog treedt daardoor met name op gedurende een inversie. |
| |
| |
| Meestal treedt een inversielaag op binnen een anticycloon of vóór een warmtefront. Het kan op vier manieren voorkomen: |
| |
- bodemdalinginversie is een inversielaag die wordt veroorzaakt door het dalen en opwarmen van lucht in de luchtkolom boven een anticycloon en
die zich op elke hoogte kan bevinden |
- de nachtinversie is een inversielaag die wordt veroorzaakt door de afkoeling van de lucht nabij de grond tijdens de nacht, wanneer de lucht
helder is, door infraroodstraling. Dit type inversielaag wordt vaak aangetroffen tijdens winternachten in een anticycloon. |
- Omkering van advectie vindt plaats wanneer de luchtmassa over koudere grond gaat, zoals een met sneeuw bedekt oppervlak of een koude
stroom die de onderste luchtlaag afkoelt. Het is 's nachts duidelijker wanneer het gecombineerd wordt met het nachtelijke effect. |
- De frontale inversie ontstaat wanneer warme lucht langs een warmtefront omhoog beweegt en er niet in slaagt koude lucht nabij de grond te
verdrijven wanneer een lage druk nadert. |
| |
| Effecten |
| |
| De inversielaag gedraagt zich als een echt deksel. De inversielaag geeft, net als de isotherme lagen, een grote stabiliteit aan de lucht daar, waardoor de verticale uitbreiding van de wolken wordt beperkt, verontreinigende stoffen uit de omgevingslucht uit schoorstenen en uitlaatpijpen worden opgevangen en geluid en elektromagnetische golven worden gekanaliseerd. |
| |
| Ophoping van verontreinigende stoffen |
Wanneer de inversie op de grond begint, lijken de stratusachtige wolken of de droge nevel (ophoping van stof) die zich daar vormen, van bovenaf gezien op een tapijt. Schoorsteenrook zal zich verspreiden naar de basis van de inversielaag, of de mist die opstijgt uit vochtige grond zal stagneren. Bij gebrek aan voldoende wind om verontreinigende stoffen snel te verspreiden en als deze vervuilde laag wordt blootgesteld aan UV van de zon, kunnen daar veel fotochemische verontreinigende stoffen, waaronder troposferisch ozon, worden geproduceerd en stagneren.
De inversielaag verergert en verlengt de problemen met luchtverontreiniging. |
| |
 |
| Laag vervuilde lucht geblokkeerd door een inversielaag (Fairbanks, Alaska, 2005) |
|
|
|
| Voorbeeld van een dikke zwarte rookwolk die zich boven de grond verspreidt als gevolg van atmosferische inversieomstandigheden |
|
| |
| Convectie remming |
| Als de laag hoog is, maar de lucht eronder vochtig en onstabiel is, wordt dit de top van de wolken die zich daar vormen. Een anticycloon waarvan de bodemdaling de grond niet bereikt, zal dus vaak stratocumulus onder zijn inversie presenteren door bodemdaling. Stedelijke thermische bellen zullen ook naar de inversielaag stijgen, maar zullen deze niet kunnen passeren. |
| |
 |
| Wolken gevangen onder een inversielaag, in Puy-de-Dôme |
|
| |
Als de inversie wordt verbroken door een thermisch fenomeen zoals dagelijkse oppervlakteverwarming of mechanisch fenomeen zoals de passage van een barometrische trog, zal de geaccumuleerde energie plotseling vrijkomen. Er kunnen wolken ontstaan met een sterke verticale uitbreiding,
die regen- of onweersbuien kunnen veroorzaken. Bovendien zal de laminaire luchtstroom turbulent worden. |
| |
| Mariene inversie |
| Een mariene inversie ontwikkelt zich op het oppervlak van een grote watermassa, zoals de oceaan of een meer, meestal geïnitieerd door het koelende effect van water op de oppervlaktelaag van een luchtmassa die anders heet is. De laag kan dikker worden door turbulentie die wordt gegenereerd in de zich ontwikkelende mariene laag of door het naderen van een lagedrukgebied. Verdamping vanaf het oppervlak van de oceaan of het meer en afkoeling in de laag kunnen leiden tot de vorming van condensatiemist en maritieme stratus en stratocumulus op de top. |
| |
| In kustgebieden kan offshore mariene inversie het binnenland binnendringen dankzij de drukgradiënt die ontstaat als gevolg van de dagelijkse opwarming van het continent, waardoor een zeebries ontstaat. Mist en wolken bedekken vervolgens de kustgemeenschappen en blijven aanhouden totdat de hitte van de zon deze kan verdampen. Een naderend frontaal systeem of trog kan de mariene laag ook aan land slepen |
| |
Een mariene inversie zal zich verspreiden en uiteenvallen in de aanwezigheid van instabiliteit, zoals kan worden veroorzaakt door de passage van
een koufront, een trog of enige turbulentie in de hoogte. |
| |
| Akoestische golven |
| Een eigenschap van een inversielaag is dat geluid daartegen gereflecteerd wordt. Bij een inversie is geluid daardoor op aanzienlijk grotere afstand hoorbaar dan zonder inversie. In de duivensport kan inversie aanleiding zijn voor oriëntatieproblemen bij duiven. Luchtvervuiling blijft door inversie in de winter boven de grotere Siberische en Noord-Chinese steden hangen, wat grote smogproblemen geeft. |
| |
|
|
|
|
|
|
