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¿Qué es la inversión térmica y cómo se relaciona con la contaminación?

Publicado en 20 febrero, 2019

Envira,

La temperatura atmosférica desciende con la altura. Pero en ocasiones, sucede lo contrario. Es decir, el fondo de los valles registra temperaturas más frías que las cumbres de las montañas. Este fenómeno es consecuencia de la inversión térmica o inversión de la temperatura. Analizamos este proceso y cómo está relacionado con la contaminación.

¿Por qué se producen las inversiones térmicas?

Para describir en qué consiste una inversión térmica y por qué se produce, en primer lugar es necesario hacer referencia al funcionamiento habitual por el que se rige la atmósfera.

En condiciones normales:

  • Durante el día, el sol calienta la superficie terrestre, que libera el calor poco a poco, calentando el aire de la atmósfera adyacente.
  • Este aire más caliente presenta una densidad menor, es decir, pesa menos, lo que facilita su ascenso a través de las diferentes capas que forman la atmósfera terrestre (el ascenso de un globo aerostático ejemplifica de forma muy clara este fenómeno).
  • A medida que asciende, el aire caliente se enfría y adquiere mayor densidad o peso, lo que provoca que la gravedad lo atraiga con más fuerza y desplace al aire caliente más cercano a la Tierra, generando un movimiento convectivo.

Pero durante las largas y frías noches de invierno y en condiciones de estabilidad atmosférica como las que presentan los anticiclones (cielos despejados, poco viento, etc.), este funcionamiento normal tiende a quebrarse.

¿Cómo se produce este proceso?

Es en esta situación cuando se produce una inversión térmica, un fenómeno natural que supone un cambio en la tendencia normal del aire a enfriarse con la altitud y que discurre de la siguiente manera:

  • Durante la noche, la superficie terrestre se enfría rápidamente, transmitiendo ese frío a la atmósfera más próxima al suelo.
  • Esta capa de aire presenta una temperatura menor que la inmediatamente superior, es decir, ambas tienen diferentes densidades, lo que impide la mezcla.
  • La inversión térmica suele corregirse a medida que el sol vuelve a calentar la superficie terrestre, restableciendo las condiciones normales de funcionamiento.

El fenómeno descrito anterior se corresponde con una inversión nocturna o de radiación, que es la más habitual, aunque también se distinguen la inversión frontal, marina y de subsidencia.

En la siguiente animación se puede observar de qué forma se produce este proceso.

“La fuente de este material es la web COMET® en http://meted.ucar.edu/ de la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica (UCAR), patrocinado en parte mediante acuerdo(s) de cooperación con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), Departamento de Comercio ( (DOC)) de EE.UU. ©1997-2017 Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica. Todos los derechos reservados.”

La presencia de este tipo de inversiones de temperatura suele ser fácilmente reconocible, ya que la niebla o el humo tiende a concentrarse en las proximidades de la superficie terrestre, extendiéndose de forma horizontal.

Es, asimismo, un fenómeno que se deja sentir especialmente en los valles, zonas donde la topografía del terreno dificulta la circulación atmosférica local (Rendón, Salazar, Palacio & Wirth, 2015).

¿Qué relación existe entre las inversiones térmicas y la contaminación?

En la explicación de cómo se produce una inversión térmica ya se ha hecho mención a la imposibilidad de mezcla que tienen dos capas de aire con diferente densidad (consecuencia de la distinta temperatura). Por lo tanto, es sencillo concluir que uno de los principales efectos que ocasiona este desequilibrio térmico es que la contaminación queda atrapada sin posibilidad de dispersarse en la atmósfera.

De hecho, el estrato con mayor temperatura actúa como una tapa sobre el aire más frío que está en contacto con el suelo y en el que concentran los contaminantes. Esta situación da lugar al esmog (smog en inglés) o “boina de contaminación”, visible a varios kilómetros de distancia y que suele llevar aparejado un descenso en los niveles de calidad del aire.

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que es la inversion termica

Imagen extraída de Agencia Europea del Medio Ambiente (AEMA) CC BY 2.5 DK

Las consecuencias sobre la salud humana de este fenómeno se traducen en un incremento de las consultas médicas motivadas por problemas respiratorios y cardiovasculares, especialmente entre los grupos de riesgo (niños, personas mayores y enfermos).

Esta relación causa-efecto se evidenció en el estudio llevado a cabo por Trinh et al. (2018) en Hanoi, ciudad en la que se pudo comprobar cómo los niveles de NO2, SO2, PM10 y PM2.5 se incrementaron durante los episodios de inversión térmica, aumentando de igual forma las visitas hospitalarias entre los menores de 15 años y los mayores de 60 años.

Referencias

  • Rendón, A., Salazar, J., Palacio, C., & Wirth, V. (2015). Temperature inversion breakup with impacts on air quality in urban valleys influenced by topographic shading. American Meteorological Society. doi: http://doi.org/f64cx3
  • Trinh, T., Trinh, T., Le, T., Nguyen, T., & Tu, B. (2018). Temperature inversion and air pollution relationship, and its effects on human health in Hanoi City, Vietnam. Environmental Geochemistry And Health. doi: http://doi.org/c2mf

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