سفارش تبلیغ
صبا ویژن
 
MR-HSE مروجان ایمنی،بهداشت و محیط زیست

اینورژن (وارونگی هوا)  

 

اینورژن

در هواشناسی ف اینورژن به انحراف از تغییر عادی خصوصیت اتمسفری با ارتفاع اشاره میکند . آن همیشه به اینورژن دمایی اشاره دارد بعنوان مثال افزایش دما با ارتفاع یا لایه ای که در آن چنین افزایشی رخ میدهد .

 

اینورژن می تواند : به آلودگی نظیر مه دودی که در نزدیکی سطح زمین گیر می افتد و برای سلامتی اثرات شدید احتمالی بر جای بگذارد ، منتهی شود . اینورژن همچنین می تواند با عمل کردن مانند یک کلاهک ، کنوکسیون را مختل کند . اگر این کلاهک یا سرپوش به هر دلیلی شکسته شود ، کنوکسیون یا جابجایی رطوبت موجود را بصورت توفانهای تندری شدید فوران میکند .

 

مندرجات

1-   شرایط اتمسفری نرمال

2-   چگونگی و علت وقوع اینورژن

3-   اینورژن جابجایی یا فروکشی

4-   نتایج اینورژن حرارتی

 

شرایط اتمسفری نرمال

معمولاً در اتمسفر تحتانی (تروپوسفر) هوای مجاور سطح زمین از هوای بالای آن گرمتر است که دلیل عمده آن این است که اتمسفر از زیر گرم می شود زیرا تابش خورشیدی سطح زمین را گرم میکند که در عوض لایه اتمسفری را که بالای آن قرار دارد گرم میکند .

 

چگونگی و علت وقوع اینورژن

تحت شرایط ویژه ، شیب دمای عمودی عادی طوری وارونه میشود که هوای نزدیک سطح زمین سردتر میگردد ، بعنوان مثال این مساله وقتی رخ میدهد که حجم یا تودة هوایی با تراکم کمتر روی توده هوایی متراکم تر ، سردتر حرکت میکند . این نوع اینورژن در مجاورت جبهه هوای گرم و همچنین در مناطق upwelling  اقیانوسی نظیر مناطقی در راستای ساحل کالیفرنیا رخ میدهد . با رطوبت کافی در لایه سردتر، مه عمدتاً در زیر کلاهک اینورژن وجود دارد . اینورژن همچنین در جایی ایجاد میشود که تابش یا رادیاسیون سطح زمین از میزان تابش دریافت شده از خورشید که معمولاً در شب رخ میدهد یا در فصل زمستان که زاویه خورشید در آسمان خیلی پایین است بیشتر باشد. این اثر واقعاً به مناطق خشکی محدود است زیرا اقیانوس گرمای مناطق دورتر و مرتفع تر را حفظ میکند . در مناطق قطبی در فصل زمستان ، اینورژنها تقریباً همیشه روی خشکی رخ میدهد .

 

توده هوای گرمتر روی توده هوای سردتری حرکت میکند که هر نوع جابجایی موجود در توده هوای سردتر را متوقف میکند . به این نوع اینورژن ،اینورژن کلاهکی گفته میشود . از اینرو اگر این کلاهک شکسته شود چه از طریق جابجایی شدیدی که بر کلاهک غلبه میکند و چه از طریق اثر بالاروندگی دامنه کوهپایه یا جلوی آن ، کاهش ناگهانی انرژی همرفتی bottled up  (بطری برعکس) – مانند ترکیدن بالون- به وقوع تندرهای طوفانی شدیدی منتهی میشود . این اینورژنهای کلاهکی عمدتاً باعث توسعه و گسترش توفانها در ایالات متحده غربی میانی میشود . در این مثال ، لایه خنک تر واقعاً گرم است ولی نسبت به بخش پایینتر لایه اینورژن که روی آن کلاهک گذاشته ، متراکم و سردتر است .

 

اینورژن جابه‌جایی یا فروکشی Subsidence inversion

اینورژنی که در نتیجه فروکش تدریجی هوا روی یک منطقه وسیع ، اوج میگیرد و توسط فشار یا کمپرس آدیابتیک گرم میشود ، معمولاً با مناطق پرفشار زیر استوایی ارتباط دارد. سپس لایه پایدار دریایی درنتیجه آن روی اقیانوس توسعه پیدا میکند .

از این رو وقتی که این لایه روی آبهای گرمتر حرکت میکند ، تلاطم و آشفتگی در لایه دریایی بتدریج لایه اینورژن را به ارتفاعات بالاتر بلند میکند و در نهایت حتی آن را سوراخ میکند ، توفانهای تندری ایجاد میکند و تحت شرایط مناسب با سیکلونهای استوایی منتهی میشود . مه‌دود و غبار انباشته شده و در زیر اینورژن سریعاً آسمان را قرمز رنگ می کند که در روزهای آفتابی به سهولت قابل مشاهده است .

 

نتایج اینورژن حرارتی

با متوقف شدن کنوکسیون یا همرفت که معمولاً در اتمسفر وجود دارد ، تعدادی از پدیده ها با اینورژن دمایی ارتباط دارند . هوا آرامتر میشود ، از این رو هوا تیره تر میگردد زیرا غبار و آلاینده ها دیگر از سطح بلند نمیشوند .

 

این مورد در شهرهایی که آلاینده های زیادی وجود دارد ، به یک معضل تبدیل شده است . اثرات اینورژن غالباً در شهرهای بزرگی نظیر Mumbai  هندوستان، لوس آنجلس ، کالیفرنیا، مکزیکوسیتی، سائوپائولوبرزیل، سانتیاگو شیلی، و تهران در ایران رخ میدهد . ولی حتی در شهرهای کوچکتر مانند اسلوی نروژ و Sale like city   ، Utah  نیز که توسط تپه ها و کوهها محدود شده و ارتباط نزدیکی با اینورژنی هوا در شهر دارند رخ میدهد . در اینورژن شدید ،آلاینده هایی که در هوا گیر افتاده اند ، مه قهوه ای رنگی را تشکیل میدهند که مشکلات تنفسی را بوجود می آورند . Great smog  یکی از جدی ترین مثالهای این نوع اینورژن است که در سال 1952 در لندن رخ داد و باعث مرگ و میر هزاران نفر شد .

 شانگهای

دود زمستانی در شانگهای با لایه مرزی واضح برای گسترش هوای عمودی

گاهی اوقات لایه اینورژن آنقدر بالا است که ابرهای کومولوس میتوانند متراکم شوند و به زیر اینورژن گسترش پیدا کنند . این گسترش ابرهای کومولوس مانع رسیدن نور خورشید به زمین شده و مانع تشکیل گرمای جدید میشود . دوره ابری شدن یا پراکنده شدن ابرها بعد از شرایط آب و هوایی آفتابی است . این سیکل بیش از یکبار در روز اتفاق میافتد .

 

شاخص شکست هوا با فزایش دمای هوا کاهش می یابد ، اثر جانبی هوای گرمتر تراکم میباشد. معمولاً این مورد باعث میشود تا اشیاء یا اجسام دور از نظر عمودی کوتاهتر شوند . اثری که در زمان غروب خورشید به سهولت مشاهده میشود (زمانیکه خورشید در شکل تخم مرغی شکسته میشود ) در اینورژن الگوی عادی وارونه است و اجسام دور در عوض گسترش یافته و در بالای افق ظاهر میشوند . این مورد به اثرات نوری جالب Fata Morgana  یا سراب منتهی میشود.

همچنین، رادیو (بعنوان بخشی از طیف الکترومغناطیس مانند نور) توسط این اینورژنها مجدداً هدایت میشود . به همین علت است که روابط و انتقالات مسافتهای دور در شب های مه آلود از رادیو و گاهی از تلویزیون قابل شنیدن میشوند . سیگنال که برای دریافت ، در صدها یا هزاران مایل یا کیلومتر ، بیش از حد قوی هستند ، معمولاً به بالا و دور از آنتن زمینی شکسته میشود ولی در عوض به سمت پایین به طرف عقب شکسته میشود . این پدیده را کانال زنی تروپوسفری میگویند و گاهی اوقات به کانال تروپو مختصر میشود . به آن همچنین اصطلاح SKIP  توسط اپراتورهای رادیویی کوچک و اپراتورهای Hamاطلاق شده است .

علاوه بر این ، وقتیکه لایه اینورژن وجود دارد (بعنوان مثال در اوایل صبح وقتی که دمای هوای سطح زمین سرد است ، دمای هوای سطح بالا گرمتر است). چنانچه در سطح زمین صدا یا انفجاری رخ دهد ، موج صوتی بیشتر از حد نرمال حرکت میکند ، صدا توسط تغییر دما در مرز شکسته میشود و انعکاس داخلی کامل انجام میگیرد . بخش عمده صدا در زیر لایه گیر میفتد و صدا نسبت به وضعیت عادی در مسیرهای بسیار بیشتری سیر میکند .

 

اینورژنها در طلوع و یا غروب خورشید باعث بروز برق یا تشعشع سبز میشوند . انعکاس نور خورشیدی که بخش سبز رنگ طیف آنرا جدا میکند معمولاً برای چند ثانیه قابل رؤیت است .

موج حاصل از انفجار هسته ای به همان شیوه ای که در انفجار هوایی از زمین بالا میپرد ، در اینورژن جهش ایجاد میکند و در نتیجه آسیب بیشتری ایجاد میکند ، این پدیده در آزمایش هسته ای RDC-37  سه نفر را به کشتن داد .

اینورژن دمایی در براتیس لاوا

اینورژن دمایی در براتیس لاوا ، به بالای پل    Nový Most  توجه نمائید .

تصویر عادی Nový Most از بخش قدیمی شهر

تصویر عادی   Nový Most  از بخش قدیمی شهر

 

در اینورژن ، حرکت عمودی در اتمسفر متوقف میشود زیرا اتمسفر پایدار است . از این رو نقل و انتقال عمودی گرما توسط گردابهای جدید متوقف میشود . این نقل و انتقالات کاهش گرما یافته به سرد شدن بیشتر سطح پایینی منتهی شده و به جدا شدن مؤثر اتمسفر از سطح در شرایط شدید منتهی میشود . مانند موردی که در شب قطبی در Antarctica  مشاهده شده است . در آنجا اینورژنها در بیشتر از 25 درجه سانتیگراد رخ میدهد .

 

 




موضوع مطلب :

       نظر
چهارشنبه 90 آبان 25 :: 9:38 عصر
ایمنی ، بهداشت حرفه ای، محیط زیست