Počasí pod pokličkou: Jak vzniká inverze? Je nebezpečná pro naše zdraví?
Zejména v zimním půlroce se především v nížinách setkáváme s inverzními jevy. Mlhavé šedivé počasí, kdy přes nízkou oblačností zataženou oblohu nejsou vidět sluneční paprsky, trvá i několik týdnů
Z nízké oblačnosti neprší ani nesněží. Zato vytváří tzv. pokličku, pod níž se v ovzduší drží průmyslové a automobilové nečistoty. Inverze v meteorologické terminologii vlastně znamená převrácení nebo zvrat, což se vztahuje na neobvyklé vertikální rozložení teploty vzduchu. Teplota vzduchu v atmosféře se s výškou mění. Za normálních okolností s každými dalšími sty metry výšky klesá zhruba o hodnotu 0,65 °C. Naopak při inverzi bývá v horských oblastech tepleji než v nižších polohách.
Jak se startuje inverze
Inverzní charakter počasí se projevuje vždy, když se do střední Evropy tlačí rozsáhlá oblast vysokého tlaku vzduchu – většinou od severovýchodu nebo východu. V této době je počasí beze srážek, pro Česko je navíc typické, že k nám od jihu začne ve vyšších vrstvách atmosféry proudit teplejší vzduch.
V létě tuto situaci většinou vítáme, protože zaručuje slunečné a teplé počasí na koupání. Naproti tomu v zimě přicházejí s inverzí šedivé a mlhavé dny se špatnou viditelností. Zatímco v horských oblastech se teplota vzduchu pohybuje nad bodem mrazu, v nížinách mrzne nebo se rtuť teploměru pohybuje lehce nad bodem mrazu.
Nevítaný „průmyslový sníh“
Na spodní hranici inverze se kondenzací vodní páry ve studeném vzduchu často vytváří inverzní oblačnost, pod kterou nedochází k promíchávání vzduchu. To vede ke zvyšování koncentrací škodlivin v ovzduší a vzniku smogu a velmi často i ke snížené viditelnosti – způsobené buď mlhou, nebo kouřmem. V Česku to platí hlavně pro Ostravsko, které se nachází mezi dvěma horskými masívy (Jeseníky a Beskydy) a Podkrušnohoří. Pokud ale inverzní charakter trvá déle, zhoršené rozptylové podmínky, způsobené zejména automobilovou dopravou a průmyslem, většinou nastávají ve všech větších městech.
V případě, že inverze trvá déle, prachové částice, jež jsou u nás většinou hlavním znečišťujícím prvkem v ovzduší, zafungují jako kondenzační jádra a podpoří vznik oblačnosti. Z nízké oblačnosti ovšem žádné intenzivní srážky nevypadávají – většinou jen mrholí. Při smogové situaci může z nízké oblačnosti výjimečně vypadávat tzv. průmyslový sníh, který vzniká kombinací silného mrazu a inverzního charakteru počasí. Sníh začne v tom případě vypadávat v místech zdrojů tepla a vlhkosti. U nás jsme se s průmyslovým sněhem setkali například v Plzni 30. prosince 2010, když místy napadlo až 10 cm sněhu.
Při zemi a ve výškách
Inverze je mnoho druhů, v zásadě ale rozlišujeme především inverzi přízemní a výškovou. Prvně jmenovaný typ brání promíchávání vzduchu bezprostředně nad povrchem, ale v určitých situacích někdy naopak může zmenšovat hodnoty přízemní koncentrace škodlivin. K tomu dochází v okolí výškových zdrojů znečištění, kde jsou škodliviny vypouštěny nad hranicí přízemní inverze a dobře se rozptylují ve volné atmosféře. Častý výskyt výrazného horizontálního větru ve větších výškách pak umožňuje přenos exhalací do vzdálenějších míst. Takže například emise z našich tepelných elektráren byly zaregistrovány ve Skandinávii a naopak u nás byly zaznamenány emise z Porýní.
TIP: Co se děje s počasím? Máme si na projevy klimatických změn zvykat?
V případě výškové teplotní inverze je rozptyl exhalací omezován dolní hranicí její výšky nad zemským povrchem. Zdaleka nejhorší situace nastane, pokud dolní hranice výškové inverze leží jen několik málo set metrů nad zemí. Pak je atmosféra zatížena jak exhaláty, které mají původ v přízemních zdrojích, tak těmi, jež pocházejí z většiny výškových zdrojů.
Můžeme inverzi ovlivnit?
Inverzní charakter počasí ovlivnit nemůžeme. Ten je dán aktuálním rozložením tlakových útvarů nad starým kontinentem. Inverzi ukončuje především studená fronta, která za pomoci silného větru inverzní „jezero“ rozmíchá. Co ale při inverzním charakteru počasí, se kterým se ruku v ruce nesou zhoršené rozptylové podmínky a v extrémních případech i smog, do značné míry ovlivnit můžeme, je snížení provozu automobilové dopravy.
Různé typy inverze
Meteorologie rozeznává několik typů inverzí, a to podle příčiny jejího vzniku.
- Advekční inverze – typicky nad sněhovou pokrývkou, vzniká díky přemístění relativně teplého vzduchu nad studený povrch, od něhož se teplý vzduch při zemi ochlazuje, zatímco ve výšce zůstává teplý.
- Frontální inverze – je v našich podmínkách spojena s přechodem teplé fronty a tím nasunutím teplejší masy vzduchu nad chladnější.
- Subsidenční inverze – vzniká sesedáním chladného vzduchu z vyšších vrstev atmosféry do nižších. Studený vzduch je pak u země v údolích uzavřen, a zatímco ve vyšších vrstvách dochází k promíchávání vzduchových hmot, studený vzduch je uzavřen v jakémsi „bazénu“ při zemi. V mírných zeměpisných šířkách se tento typ inverze vytváří poměrně často. Pokud v inverzním charakteru počasí vyrazíte do osady Jizerka v Jizerských horách, po ránu může teplota kvůli sesedání studeného vzduchu klesat k -20 °C. Odpoledne se však při slunečné obloze může rtuť teploměru vyšplhat i nad 10 °C. V oblastech pasátových větrů se říká inverzi, která vzniká sesedáním vzduchu pasátová inverze.
- Radiační inverze – vznikají především v noci. Od rychle chladnoucího povrchu se ochlazuje i přilehlá vrstva atmosféry, na rozdíl od vyšších vrstev. Na jaře a na podzim způsobují přízemní mrazy a mlhy. V létě jsou doprovázeny rosou.
Další typ inverze pozorujeme u takového proudění vzduchu, které označujeme za turbulentní. Pokud je ohyb vzduchových mas natolik dynamický, že se přestává řídit pravidly platnými pro laminární proudění, mísí se jednotlivé vrstvy natolik, že se mohou vyskytovat teplotní inverze. Inverze za turbulence (turbulentní) vznikají velmi často u mořského pobřeží a řadíme je mezi výškové.
