Inversão térmica

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Inversão térmica é uma camada atmosférica de espessura da ordem de uma centena de metros que ocorre no topo da Camada Limite Planetária (CLP), a uma altitude da ordem de 1 km sobre áreas continentais, e onde o gradiente térmico (gradiente vertical da temperatura do ar) decresce com a altura numa razão menor que 10 graus por km (gradiente adiabático).

Se uma parcela de ar ascender de forma adiabática, i.e., sem trocar calor com o ambiente, ela esfriará a uma taxa de 10 graus por km, aproximadamente. Assim, dentro de uma camada de inversão térmica, ela se encontrará mais fria que o ambiente e portanto com uma densidade relativa maior que a do ar ambiente. A parcela sofrerá uma aceleração retardante e por isso tenderá a voltar para o seu nível de partida (que pode ser considerado seu nível de equilíbrio estático). è um caso de estabilidade estática.

De forma similar uma parcela que se desloque para baixo sem trocar calor com o ambiente externo (de forma adiabática) tenderá a se aquecer mais rapidamente que o ambiente (aquecimento adiabático) de forma que sofrerá a ação de uma aceleração retardante que tenderá a colocá-la em seu nível original. Por essa razão parcelas de are (poluído ou não) que entrem na camada de inversão térmica tendem a não ultrapassá-la.

Sobretudo devido a presença de ilhas de calor, nas metrópoles a inversão térmica de altitude (no topo da CLP) funciona como uma tampa para os poluentes emitidos dentro da CLP. Somente a formação de uma nuvem de grande desenvolvimento vertical consegue liberar o ar poluído para os níveis superiores da atmosfera livre (média e alta troposfera). Note-se que no topo da troposfera há também uma inversão térmica de altitude, ainda mais intensa que a encontrada no topo da CLP. Quando um cumulus nimbos alcança a tropopausa as parcelas de ar são impedidas de ascender mais pelas condições de estabilidade estática encontradas na camada de transição entre a troposfera e a estratosfera. Na estratosfera predomina escoamento laminar e condições de estabilidade estática intensas, i.e., a temperatura do ar aumenta com a altura e comprimento.

[editar] Inversão térmica de superfície

Ocorre a noite sobre a superfície resfriada por perda radiativa de onda longa (infravermelho termal) quando o céu está claro e a umidade do ar é pequena. A inversão térmica de superfície é quebrada quando a superfície começa a se aquecer no amanhecer com a entrada de radiação solar de onda curta (luz visível). A quebra da inversão indica a transição entre as condições da camada limite estável (noturna) para as condições instáveis da camada limite convectiva (diurna).

[editar] Conclusão :

Nos grandes centros urbanos, no inverno, o ar situado próximo à superfície fica mais frio, portanto, mais denso. Por isso não sobe, impedindo a formação das correntes de convecção, formadas pela subida do ar quente (menos denso) e descida do ar frio (mais denso). Essa falta de circulação vertical do ar é agravada pela poluição, pois o ar frio poluído fica mais denso.