אינוורסיה וקו זיהום האוויר

בחלק מבוקרי הקיץ, אם אתם קמים מספיק מוקדם ומסתכלים מערבה, אתם רואים שהשמים מחולקים לשתי שכבות בחיתוך רוחבי: חלק תחתון אפור, מסתיים בקו מאוזן ישר ומעליו מתחילים שמים כחולים צלולים.

קמתם קצת יותר מאוחר? השכבה האפורה דקה יותר. איחרתם לקום – התופעה נעלמה.

מה זה? ולמה זה? והאם יש לזה משמעות כלשהי מלבד "פרט אזוטרי מעניין"?

מטאורולוגיה היא מדע מסובך. רק תחשבו על זה שהאוויר שאנחנו נושמים הוא אותו אוויר שנושמים בסין או באוסטרליה או בקוטב הצפוני… אוויר לא מכיר בגבולות, והוא זורם מסביב לכדור הארץ ומביא איתו חום או קור, לחות או יובש, וגם אבק וזיהום שנוצרו בארצות רחוקות.

אבל יש תופעות אטמוספריות מקומיות, ואחת מהן נקראת "אינוורסיה" או "היפוך טמפרטורה".

שכבת האוויר העוטפת את כדור הארץ – האטמוספירה– כוללת כמה שכבות. החלק הנמוך ביותר של האטמוספירה, מפני כדור הארץ ועד לגובה מירבי של 16 ק"מ, נקראת טרופוספירה, וזה המקום שבו מתרחש רוב מזג האוויר שלנו.

למה האוויר קר יותר במקומות גבוהים?

אחד המאפיינים שכולנו מכירים הוא שככל שאנחנו עולים הטמפרטורה בדרך כלל יורדת. אנחנו מצפים שכאשר נטפס על הר, בפיסגה יהיה קריר יותר. אבל לפעמים אנו מופתעים לגלות שבמקום מסויים בזמן מסויים הטמפרטורה דווקא עולה עם הגובה. זה נקרא "היפוך".

בואו נדבר על המצב הרגיל: אוויר חם הוא דליל יותר, "קל" יותר ועולה למעלה. לכן נצפה שככל שנעלה לגובה יהיה חם יותר. רגע, חושבים: מה בעצם מחמם את האוויר? חום השמש? הרי השמש אינה נוגעת ישירות באוויר או בכלל בכדור הארץ. הדרך שבה השמש מחממת אותנו היא על ידי קרינה שנבלעת בגופים שונים וגורמת להתחממותם. מכיוון שהאוויר שקוף, הקרינה עוברת דרכו (כמו שהאור, שגם הוא צורה של קרינה, עובר דרך האוויר השקוף), ולא מחממת אותו!

אז מה מחמם את האוויר? האדמה! האדמה לא שקופה, והיא קולטת קרינה ומתחממת. האוויר הקרוב לאדמה מתחמם מחום האדמה. האוויר בגובה רחוק מהאדמה החמה, ולכן לכן ככל שהאוויר גבוה יותר הוא קריר יותר…. בדרך כלל.

מתי לא? במצבים שבהם אוויר גבוה – שהתקרר בדרך למעלה ולכן נעשה "כבד" יותר- שוקע לכיוון הקרקע ובדרך הוא מתייבש ומתחמם, ונעשה קל יותר….

נסביר: אוויר חם צפוף פחות – ולכן קל יותר מאוויר קר, ושכבת האוויר החמה הזאת הופכת למין מכסה שמונע מהאוויר הקריר שלמטה לעלות למעלה.

מצב כזה מכונה היפוך, מפני שבניגוד לציפיה שלנו שהאוויר הקריר יהיה למעלה, הקרירות דווקא כלואה למטה. תופעות של היפוך יכולות להתקיים בגבהים שונים באוויר, ובאמת אתם יכולים לראות לפעמים את השמים מחולקים כמו עוגת שכבות.

מה גורם לשכבה האפורה באופק?

התופעה שאנחנו מתייחסים אליה עכשיו היא היפוך בגובה הקרקע. היפוך כזה מתפתח כאשר האוויר מתקרר במגע עם האדמה או עם משטח קר אחר, והוא הופך קריר יותר מהאטמוספרה שמעליו; זה קורה לרוב בלילות בהירים, אז הקרקע מתקררת במהירות, והאוויר הקרוב אליה מתקרר גם הוא, בעוד האוויר שכבר עלה לא הספיק להתקרר והוא שומר על חום יחסי. אלה המצבים שיוצרים ערפילים וטללים, אם טמפרטורת האוויר העילי יורדת מתחת לנקודת הטל שלו.

העניין הוא שכתוצאה מהאינוורסיה (ההיפוך), מצטבר בשכבת האוויר הקרובה לקרקע כל זיהום האוויר שלא מצליח לפרוץ החוצה אל שכבות האוויר הגבוהות יותר. זו הסיבה לכך שאנו רואים אינוורסיה בצורת שכבת אוויר אפורה ומזוהמת, ומעליה לפתע השמים בהירים וצלולים.

כמובן שבמשך היום פני הקרקע מתחממים שוב, האוויר בגובה הקרקע מתחמם ושוב יכול להתערבב עם האוויר שמעליו. כך נעלמות השכבות ואיתן נרגע מעט זיהום האוויר.

בלי נדר בחורף נחזור שוב להסבר המטאורולוגי הזה, על מנת להסביר תופעות של ערפל ואת התופעה המרהיבה של נחלי הערפל שזורמים אצלנו בוואדי.