Inverze v meteorologii znamená anomální charakter změny jakéhokoli parametru v atmosféře s rostoucí výškou. Nejčastěji se jedná o teplotní inverzi , tj. zvýšení teploty s výškou v některé vrstvě atmosféry místo normálního poklesu (viz atmosféra Země ). Důležitou roli v tomto procesu hrají také větry z horského údolí .
Existují dva typy inverze:
Teplotní inverze zabraňuje vertikálnímu pohybu vzduchu a přispívá k tvorbě oparu , mlhy , smogu , mraků , fata morgánů . Inverze je velmi závislá na místních vlastnostech terénu. Nárůst teploty v inverzní vrstvě se pohybuje od desetin stupně až po 15–20°C i více. Inverze povrchové teploty ve východní Sibiři a Antarktidě v zimě jsou nejsilnější.
Obecně platí, že v nižších vrstvách atmosféry (v troposféře ) je vzduch v blízkosti zemského povrchu teplejší než vzduch nahoře, protože atmosféra je většinou ohřívána od zemského povrchu. Jak se mění nadmořská výška, teplota vzduchu klesá, průměrná rychlost poklesu teploty s výškou v troposféře je 6,5 °C na 1 km (viz Standardní atmosféra ).
Za určitých podmínek se normální vertikální teplotní gradient mění tak, že na povrchu Země je chladnější vzduch. To se může stát například tehdy, když se teplá, méně hustá vzduchová hmota pohybuje přes studenou, hustší vrstvu. Tento typ inverze se vyskytuje v blízkosti teplých front a také v oblastech oceánského vzestupu , například u pobřeží Kamčatky . Při dostatečné vlhkosti v chladnější vrstvě se pod inverzním „víkem“ typicky tvoří mlha.
Za jasné, klidné noci během tlakové výše může studený vzduch sestupovat ze svahů a shromažďovat se v údolích, kde v důsledku toho bude teplota vzduchu nižší než 100 nebo 200 m vyšší. Nad chladnou vrstvou bude teplejší vzduch, který pravděpodobně vytvoří oblačnost nebo slabou mlhu. Teplotní inverzi názorně demonstruje příklad kouře z táborového ohně. Kouř bude stoupat vertikálně a poté, když dosáhne „inverzní vrstvy“, bude se zakřivovat vodorovně. Pokud je tato situace vytvořena ve velkém měřítku, prach a nečistoty ( smog ), které stoupají do atmosféry, tam zůstávají a hromadí se, což vede k vážnému znečištění.
K teplotní inverzi může dojít ve volné atmosféře, když se široká vrstva vzduchu potopí a zahřeje v důsledku adiabatické komprese, která je obvykle spojena se subtropickými oblastmi vysokého tlaku. Turbulence může postupně zvednout inverzní vrstvu do vysokých nadmořských výšek a „prorazit“ ji, což má za následek bouřky a dokonce (za určitých okolností) tropické cyklóny .
Když se normální proces konvekce zastaví, spodní vrstva atmosféry je znečištěná. To způsobuje problémy ve městech s vysokými emisemi. Inverzní efekty se často vyskytují v takových velkých městech jako Almaty ( Kazachstán ), Atény (Řecko), Los Angeles ( USA ), Mexico City ( Mexiko ), Bombaj ( Indie ), Sao Paulo ( Brazílie ), Santiago ( Chile ), Sofie ( Bulharsko ). ) [1] a Teherán ( Írán ). Blokující inverzní vrstvou jsou postižena také malá města jako Oslo ( Norsko ) a Salt Lake City ( USA ), která se nacházejí v kopcových a horských údolích. Při silné inverzi může znečištění ovzduší způsobit onemocnění dýchacích cest. Velký smog v roce 1952 v Londýně je jednou z nejvážnějších takových událostí - zemřelo kvůli němu více než 10 tisíc lidí.
Teplotní inverze představuje nebezpečí pro startující letadla, protože tah motoru se snižuje, když letadlo vstoupí do nadložních vrstev teplejšího vzduchu. [2]
V zimě může inverze vést k nebezpečným přírodním jevům, jako jsou silné mrazy v anticyklóně, mrznoucí déšť při výstupu z Atlantiku a jižních cyklón (zejména při přechodu jejich teplých front).