Temperaturna inverzija: kad su brda i planine topliji i sunčaniji od nižih predela

Šta označava pojam temperaturna inverzija, kako dolazi do njenog nastanka? Kakve vremenske uslove donosi, i kako dolazi do njenog narušavanja?

Temperatura vazduha u proseku opada sa visinom, budući da se vazduh zagreva od podloge. Kada temperatura vazduha raste sa visinom, onda imamo temperaturnu inverziju.

Temperaturne inverzije mogu biti prizemne ili visinske, u zavisnosti od visine na kojoj se javljaju. Mogu se javiti u bilo koje doba dana i godine, ali su češće na jesen i zimu, a takođe se mogu javiti iznad bilo kog područja.

Radijaciona inverzija nastaje u večernjim i jutarnjim časovima, pri vedrim i mirnim uslovima ili sa slabim vetrom. Tada se hladi najpre podloga, a zatim i vazduh uz podlogu, dok vazduh na visini van domašaja podloge ostaje topliji, te se na taj način formira inverzija. Češća je u jesen i zimu kada su noći duge, pa duže traje hlađenje vazduha od podloge, kao i u dolinama, kotlinama i na visoravnima, gde se formiraju jezera hladnog vazduha, odnosno gde je prozračnost vazduha veća.

Radijacione inverzije su pretežno lokalnog karaktera, kraćeg trajanja, debljine od nekoliko metara do nekoliko stotina metara, te se obično narušavaju već prepodne. Međutim, tokom dela godine sa kratkom obdanicom, i kada se vremenska situacija danima ne menja, radijacione inverzije iz dana u dan mogu biti sve izraženije, šireći se i u horizontalnom i u vertikalnom pravcu, naročito ako je na tlu sneg.

Inverzija spuštanja se formira pri uticaju anticiklona – polja visokog vazdušnog pritiska. U središnjoj oblasti anticiklona iznad šireg područja dolazi do spuštanja vazduha, pri čemu se vazduh zagreva i isušuje. Nekoliko stotina metara iznad tla, ili oko 1-2 km iznad tla, vazduh počinje da se razilazi (divergira) pre nailaska ka tlu i tu se završava ovaj topliji i suvlji sloj vazduha. Ispod tog sloja vazduh je pod uticajem podloge, pa je obično hladniji i vlažniji od toplijeg i suvljeg sloja iznad.

Na taj način se formira inverzija, uz drastičnu promenu temperature i vlažnosti vazduha na malom vertikalnom rastojanju pri vrhu inverzionog sloja. Inverzija spuštanja obično zahvata šire područje, dužeg je trajanja, a obično zahvata i deblji sloj od radijacione.

Frontalna inverzija nastaje kada topliji vazduh nailazi na gust i hladan vazduh uz podlogu, koji se postavlja u vidu klina. Tada topliji i ređi vazduh ne može da probije kroz klin hladnog vazduha, te počinje da se prebacuje preko, i na taj način se formira inverzija.

Pri prizemnoj temperaturnoj inverziji vazduh uz tlo je hladan i vlažniji, dok je vazduh na visini topliji i suvlji. Tako pri inverziji nisu retke situacije da su nizije, doline i kotline hladnije od brdsko-planinskih krajeva. Ova razlika u temperaturi ponekad može biti vlo izražena, takođe i neobična, s obzirom da visoke planine mogu biti toplije od oblasti sa najnižom nadmorskom visinom.  

U prizemnom inverzionom sloju se može formirati magla, ili se pri vrhu inverzionog sloja može formirati niska oblačnost. Tako pri inverziji nisu retke situacije da je u nižim predelima tmurno, dok je u višim predelima sunčano. Pri inverziji spuštanja i frontalnoj inverziji magla i niska oblačnost mogu zahvatati veliku oblast i trajati satima, pa i danima.

Ponekad prelaz iz/u inverzioni sloj može doneti izuzetno naglu promenu vremenskih uslova, da se za par desetina metara visinske razlike pređe iz magle i hladnog vazduha, u vedar i topliji vazduh. Razlika u temperaturi može biti veća od 10-15°C!

Vrh inverzionog sloja se ponaša kao nevidljivi poklopac, koji zadržava zagađujuće materije pri tlu. Što se duže održava stanje inverzije, to se više zagađujućih materija skuplja pri tlu, te vazduh postaje sve lošijeg kvaliteta, a može doći i do formiranja smoga.

Narušavanju inverzije obično doprinosi Sunčevo zračenje, koje zagreva najpre podlogu, a zatim i vazduh uz tlo. Međutim, u hladnom delu godine, kada su noći duge, a upadni ugao Sunčevih zraka nizak, Sunčevo zračenje može biti slabo da naruši inverziju, naročito ako je inverzioni sloj horizontalno i vertikalno izražen. Oblačnost može sprečiti formiranje inverzije, jer ne dozvoljava da toplota iz prizemlja ode u više slojeve atmosfere.

Izraženiji vetar obično sprečava formiranje inverzije, jer meša slojeve vazduha. Međutim, ako vetar duva u plićem sloju, a donosi hladan vazduh pri tlu, ili topao vazduh na visini, može doprineti formiranju prizemne ili visinske inverzije.