Температурная инверсия

Нездоровое действие загрязнения от автомобилей впервые отметили в Лос-Анджелесе в 1940 году. Коричневатая дымка, появившаяся в воздухе, разъедала нос, глаза, горло. Это поставило в тупик некоторых исследователей. В Лос-Анджелесе нет крупных промышленных предприятий или металлургических комбинатов. Зато в нем много автомобилей и солнца. А еще город с трех сторон окружен горами. Такие географические условия вызывают температурные инверсии примерно 320 дней в году. [c.418]

Эффект подъемной силы Нт зависит от атмосферных условий, и пр и выполнении расчетов, приведенных ниже, принимают, что атмосферные условия стабильны вплоть до больших высот и на больших расстояниях, хотя такое предположение редко находит подтверждение на практике. Когда градиент снижения температуры по высоте больше, чем при адиабатическом понижении температуры (т. е. когда температура атмосферы снижается более чем на 1 °С на каждые 100 м высоты), то горячее облако дыма, выброшенное из дымовой трубы, поднимется на большую высоту и загрязнений у поверхности земли не будет отмечаться. Однако при мягком понижении температуры ( огда градиент атмосферной температуры меньше, чем 1 °С на 100 м) или в случае температурной инверсии величина Нт стремится к минимальному значению. [c.37]

Из простых термодинамических соображений следует, что температура атмосферы уменьшается с увеличением высоты. В атмосфере Земли температура падает примерно на 6,5 К на каждый километр подъема вверх в течение первых 15—20 км от поверхности. Выше температура начинает возрастать. Это изменение тенденции называется температурной инверсией и в основном обусловлено фотодиссоциацией озона под действием Солнца и последующими экзотермическими фотохимическими реакциями, которые мы кратко обсудим. В нижней области атмосферы более холодный воздух располагается над более теплым, что приводит к быстрому перемешиванию слоев по вертикали. Эта область называется тропосферой (от греческого слова, обозначающего вращение ). Во второй области более теплый воздух лежит поверх более холодного, что влечет большую стабильность их распределения по вертикали. Эта область носит название стратосфера (от латинского слова слоистый ). Тропосфера и стратосфера разделяются тропопаузой. Следующей темой нашего обзора будет озон в современной стратосфере. [c.216]

Это как раз то тепло, которое дает вклад в стратосферную температурную инверсию. [c.218]

Возросшее понимание роли следовых газов в определении атмосферных концентраций озона привело также к осознанию того, что человек может неумышленно изменить концентрации озона, высвобождая каталитически активные материалы. Из-за высокой вертикальной стабильности в результате температурной инверсии внесенные в стратосферу загрязнители могут существовать там порядка нескольких лет, прежде чем будут физически удалены путем переноса. Поэтому они могут накапливаться до уровней глобального разрушения, уменьшая озон в стратосфере с биологическими последствиями на поверхности [c.220]

ЯВЛЯЮТСЯ топливные дымы, и высокая влажность, то благоприятными условиями для возникновения фотохимического смога оказываются солнечный свет и температурная инверсия, когда холодный нижний слой воздуха прикрыт сверху теплым слоем. Подобные климатические условия часто возникают в городских районах, расположенных в долинах вблизи источников холодного воздуха. Идеальные условия для образования фотохимического смога существуют в Лос-Андже-лесе. Одновременная работа нескольких миллионов автомобилей создает исходные вещества для цепи реакций, приводящих к образованию фотохимического смога. Некоторые подробности протекания этих реакций до сих пор не выяснены, однако твердо установлено следующее. [c.516]

Как видно из этих уравнений, коротковолновое УФ-излуче-ние Солнца, поглощаемое в процессах (1.9) и (1.11), трансформируется в тепловую энергию, выделяющуюся в реакции (1.12). Озон присутствует во всей толще стратосферы, однако наибольшие его концентрации, в зависимости от сезона и географической широты, приходятся на высоты 20-40 км. Выделение тепловой энергии при разрушении озона приводит к изменению знака высотного градиента, называемому температурной инверсией. [c.14]

Как видно, наиболее высокие концентрации наблюдаются в воздухе городов обычно они на один-два порядка больше, чем в фоновых районах. В странах с холодным климатом повышенные концентрации загрязняющих компонентов отмечаются в зимний период в связи с работой отопительных систем, использующих ископаемое топливо. Особенно высокие концентрации бывают в городах в условиях температурных инверсий, частых в зимнее время. [c.203]

При dT/dz>g/ p (сверхадиабатический градиент) состояние атмосферы неустойчиво, тепловые потоки способствуют развитию конвекции в вертикальном направлении и усилению турбулентного обмена. Если градиент температуры положителен, то имеет место устойчивая стратификация, называемая температурной инверсией. Такая ситуация способствует подавлению конвективного движения и ослаблению турбулентности. Высота слоев приземной инверсии может колебаться от десятков до сотен метров. [c.136]

В крупных промышленных центрах туман может смешиваться с промышленным дымом, образуя смог [103]. Смоги обладают сильным токсическим воздействием и наносят огромный вред здоровью людей. Образованию смога в крупных промышленных районах способствуют сажистые частицы промышленного аэрозоля, которые являются ядрами конденсации. Обладая высокой поглощательной способностью, сажистые частицы, поглощая коротковолновую радиацию, создают температурную инверсию. Расчеты показали, что вблизи верхней границы промышленной дымки скорость нагрева атмосферы за счет поглощения коротковолновой радиации может составлять 10—15 К/сут, в то время как поглощение излучения подстилающей поверхностью уменьшается в 1,5 раза. Изменение структуры радиационного баланса в пограничном слое атмосферы и приводит к возникновению температурной инверсии. В результате резко уменьшается турбулентный массообмен и нарушается циркуляция воздуха над промышленным районом. В ночных условиях смог создает парниковый эффект, уменьшая степень радиационного выхолаживания подстилающей поверхности. Образующийся в результате растворения сернистого газа 502 в каплях тумана аэрозоль растворов серной кислоты обладает сильной поглощательной способностью в окне прозрачности 10 мкм атмосферы, что и определяет его парниковое воздействие. Смоги являются частым явлением над крупными промышленными центрами, такими, как Лос-Анджелес, Нью-Йорк, Лондон. [c.128]

Над акваторией Атлантики пылевое облако достигает максимальной плотности на высотах 3—4 км. При этом высота его нижней границы увеличивается по мере удаления от источника генерации аэрозоля, а приводный слой атмосферы является довольно прозрачным. Вертикальные профили температуры при наличии пылевого облака весьма специфичны. Вследствие поглощения солнечной радиации в видимой и ближней ИК областях спектра вертикальный градиент температуры атмосферы в зоне пылевого облака в нижней части атмосферы сильно уменьшается, а под зоной максимума плотности аэрозоля создается локальная температурная инверсия. Выше максимума плотности аэрозольного слоя вертикальный градиент температуры возрастает по сравнению со свободной атмосферой. В этих условиях наблюдается увеличение интенсивности радиационного выхолаживания в приземном слое атмосферы и в окрестности верхней границы пылевого облака, в то время как в зоне пылевого облака лучистый теплообмен ослабляется. [c.203]

Продукты неполного сгорания топлива, вступающие в реакцию с находящимся в воздухе туманом в периоды температурной инверсии, являются прич, той образования смога, который в прошлом уносил много человеческих жизней, [c.10]

При оценке состояния воздушного бассейна следует учитывать динамику воздушных масс в данной местности. Последняя определяется различными факторами, основные из которых — температурные градиенты и движение воздуха, обусловленное вращением Земли. С учетом температурной инверсии различают [c.7]

Рис. 3. Схема образования температурной инверсии.

В небольшом американском городе Доноре такая температурная инверсия вызвала заболевания около 6000 человек (42,7% от всего населения), причем у некоторых (10%) проявились симптомы, свидетельствующие о необходимости госпитализации этих людей. Иногда последствия длительной температурной инверсии можно сравнить с эпидемией в Лондоне во время одной из таких длительных инверсий умерли 4000 человек. [c.18]

Подавляющее большинство опытов по ледяным ядрам проводилось вблизи поверхности земли, но предпринимались также попытки изучить влияние на спектр ядер таких факторов, как географическое положение и высота. Оказалось, что концентрации ледяных ядер, измеренные при —20° С и осредненные за время порядка месяца, различаются в разных точках земного шара в 10—100 раз. При исследовании с помощью установленной на самолете камеры Вильсона на высотах, до 5 км было обнаружено, что концентрация ледяных кристаллов в переохлажденном облаке при данной температуре, заметно меняется от одного дня к другому при этом у верхней границы температурной инверсии нередко наблюдаются скачки концентрации . Позднее удалось провести измерения концентрации ледяных ядер над тропопаузой она оказалась того же порядка, что и ниже тропопаузы . [c.388]

Две другие сельскохозяйственные опытные станции провели несколько опытов по сносу ядохимикатов. Однако их опубликованные данные ограниченны и, к сожалению, их нелегко сравнивать с нашими из-за различий в методах применения и оценки. Мак-Коллом в Вермонте [54] показал, что при авиаопыливании яблоневого сада тедионом снос наблюдался по крайней мере на расстоянии 90 м по ветру (дальше не определяли) на соседнее поле люцерны. Опытные обработки проводили при ветре 0,5—1,5 м/сек ранним утром, когда, вероятно, существовала температурная инверсия, хотя количество инсектицида, снесенного ветром на люцерну, варьировало, но было достаточно высоким, чтобы вызвать серьезное загрязнение сена. Дин с соавторами в Техасе [55] изучал снос на цитрусовые насаждения при авиационном и наземном опрыскивании полей. Для улавливания сноса между деревьями помещали стеклянные пластинки в вертикальном и горизонтальном положении. Ветер был обычно сильным и порывистым, 5—10 м/сек. По температурным градиентам данных нет. Во всех случаях на расстоянии до 94 м (предел опыта) на пластинках были найдены значительные остатки в результате сноса. В одном случае пластинка была установлена на расстоянии 800 м на ней тоже были обнаружены заметные остатки. [c.136]

Как известно, качественный и количественный состав веществ, загрязняющих атмосферный воздух, зависит не только от источников загрязнения, но и от метеорологических условий, от топографических факторов [6]. К основным факторам относят выбросы промышленных предприятий, направление и скорость ветра ( роза загрязнений , роза задымления ), температурные инверсии, барометрическое давление, влажность воздуха, рельеф местности, расстояние от источника загрязнения и его высота. Качественный и количественный состав загрязняющих веществ зависит от влажности воздуха, особенно если в нем содержатся гигроскопические и легко гидролизующиеся вещества (например, галогены и их неорганические соединения [c.11]

Концентрации органических соединений в воздушном бассейне городов временами достигают очень больших величин, иногда на 2—3 порядка превышающих их количества в отдаленных негородских районах. Например, максимальные концентрации, отмеченные в течение 1967 г. в Лос-Анджелесе, колебались от 5,6 мг/м в июне и сентябре до 12,8 мг/м в январе. Наибольшее из когда-либо зарегистрированных в этом городе значений отмечалось в феврале 1964 г. и составляло 28 мг/м [18, с. 23]. Присутствие больших количеств антропогенных примесей в атмосфере отдельных городов объясняется не только наличием на их территории мощных источников загрязнений, но и некоторыми другими факторами. Накоплению загрязнителей благоприятствует длительное безветрие и наличие температурных инверсий, препятствующих вертикальному перемешиванию воздуха. Поэтому чаще кризисные явления возникают в атмосфере городов, расположенных в котловинах, а также защищенных от ветров горами. Однако обычно средние суммарные концентрации органических соединений в воздухе современных городов составляют несколько сотен микрограммов в кубометре, как это видно на примере ряда городов США (табл. 1.9). [c.23]

Иногда температурные инверсии распространяются на большие площади земной поверхности. Область их распространения обыч- [c.12]

Веерообразная струя (рис. 3.2, в, г) образуется при температурной инверсии или при температурном градиенте, близком к изотермическому, что характеризует очень слабое вертикальное перемешивание. Образованию веерообразной струи благоприятствуют слабые ветры, чистое небо и снежный покров. Такая струя наиболее часто наблюдается в ночное время. [c.32]

В реальных условиях наблюдается отклонение от температурного градиента. Состояние атмосферы, характеризующееся отклонениями температурного градиента, носит название температурной инверсии. [c.17]

С температурными инверсиями связаны случаи массовых отравлений населения в периоды токсических туманов (долина р. Мане в Бельгии, не- однократно в Лондоне, Лос-Анджелесе и др.). [c.17]

Необходимая тяга через трубы создается воздуходувками или вентиляторами. Существуют определенные требования к рассеивающим трубам, чтобы выброс из них не создавал на определенном расстоянии вокруг них (в приземном слое) концентраций, вредных для растительного и животного мира, т. е. должно быть обеспечено достаточное разбавление выбросов. Это разбавление достигается тем, что отходящие газы отводятся дымовыми трубами на такую высоту, что содержащиеся в них вредные вещества, достигнув под воздействием метеорологических факторов (нисходящие воздушные потоки, температурная инверсия) поверхности земли, имеют в результате диффузии концентрацию, не представляющую угрозы для людей и материальных ценностей. [c.129]

Под влиянием холодных зим и температурных инверсий почвы зимой глубоко промерзают, весной — медленно прогреваются. По этой причине слабо протекают микробиологические процессы, и несмотря на высокое содержание гумуса в почве, необходимо внесение повышенных норм органических удобрений (навоза, торфа и компостов) и легкодоступных растениям минеральных удобрений. [c.66]

Вторым типом высоких облаков являются серебристые облака, которые наблюдаются в летний период над полярными областями на высоте 80 км и являются гораздо более таинственными [80]. Предполагают, что эти облака состоят из пылевых частиц, связанных с температурной инверсией на высоте 80 км, подобно частичкам пыльной дымки в тропосфере, или же что опи представляют временные инжекции пыли внеземного происхождения. В любом случае очень трудно объяснить основные характеристики этих облаков определенный внешний вид тонкого четко выраженного слоя, его появление только в высоких широтах в летний период и отсутствие явной корреляции с метеорными потоками. [c.234]

Важной особенностью работы встроенных электродвигателей является температурная инверсия — необычный характер зависимости температуры обмоток двигателя от нагрузки (потребляемой мощности) [17, 20]. [c.167]

Метанол представляет собой эквивалент нефтяного дистиллятного топлива. Известны примеры его использования на электростанциях в качестве топлива для газовых турбин. На метаноле могут работать и котельные установки. Главное преимущество метанола по сравнению с дистиллятным топливом - отсутствие в нем серы. Потенциальными потребителями топливного метанола являются электростанции, особенно во время температурных инверсий, транспорт, пищевая промышленность, металлургия (восстановительный газ) и другие отрасли. В определенных случаях экономически выгодно получать из метанола водород [17]. [c.20]

В тропосфере "высотный озон разрушается, и главным его стоком служит взаимодействие с подстилающей поверхностью. Об этом свидетельствуют профили концентраций Од над фоновыми районами, характеризующиеся уменьшением в направлении поверхности. Нарушения этой общей закономерности, которые проявляются в виде экстремумов про4)иля концентраций, обычно связаны с действием местных источников и стоков, особенностями состояния атмосферы (например, с температурными инверсиями, над которыми озон накапливается) и с переносом О , из других районов. [c.166]

Углеводороды, диоксид серы, оксид азота, сероводород и другие газообразные вещества, попадая в атмосферу, относительно быстро из нее удаляются. Углеводороды удаляются из атмосферы за счет растворения в воде морей и океанов и последующих фотохимических и биологических процессов, происходящих при участии микроорганизмов в воде и почве. Диоксид серы и сероводород, окисляясь до сульфатов, осаждаются на поверхности земли. Обладая кислотными свойствами, они являются источниками коррозии различных сооружений из бетона и металла, разрушают также изделия из пластических масс, искусственных волокон, тканей, кожи и т. д. Значительное количество диоксида серы поглощается растительностью и растворяется в воде морей и океанов. Оксид углерода доокисляется до диоксида углерода, который интенсивно поглощается растительностью в процессе фотохимического синтеза. Оксиды азота удаляются за счет восстановительных и окислительных реакций (при сильной солнечной радиации и температурной инверсии они образуют опасные для, дыхания смоги). [c.23]

Бороться с проявлениями температурной инверсии очень трудно если метеорологическая служба сумеет заранее предупредить об инверсии, то нужно максимально уменьшить промышленные выбросы в атмосферу, вплоть до прекрап ,ения работы отдельных [c.18]

В литературе описаны случаи массовых отравлений населения в капиталистических странах промышленными выбросами.. Так, в долине реки Маас в Бельгии, где сосредоточено много промышленных предприятий, с 1 по 5 декабря ]930 г. установилась антициклоническая погода с высоким барометрическим давлением, слабым ветром и температурной инверсией, образовался густой, нерассеивающийся туман с отчетливым запахом сернистого газа. Вдыхание зараженного воздуха вызвало заболевание нескольких сотен человек, из них 60 вскоре умерли. [c.448]

СЯ СВОИ специфические особенности, десь температурные инверсии наиболее часты осенью, и поэтому именно в это врел1Я чаще всего образуется смог. [c.417]

Хотя а можно считать в общем постоянной для любой поверхности, К и, следовательно, К , возрастают с увеличением конвективной активности и уменьшаются в условиях температурной инверсии. Требуется вносить поправку и на высоту растительного покрова, если она превышает 10—20 см (в связи со смещением нулевой плоскости). Это может иметь особое значение в растущем посеве [619]. Простая теория оказывается также непригодной в условиях, отличных от изотермии, т. е. в тех случаях, когда не выдерживается логарифмический закон изменения скорости ветра с высотой [174] выражение для становится при этом более сложным. Вследствие этих и других причин данный метод считается в настоящее время пригодным только для краткосрочных наблюдений, хотя его усиленно совершенствовали (в смысле самой техники измерений) и успешно использовали Хауз и др. [338] и Райдер [620]. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология