Yeryüzünü kuşatan atmosfer, troposfer diye adlandırılan daha aşağı tabakadan ibarettir Deniz seviyesinden itibaren yüksekliği 10 kmdir Bacadan ve egzozdan atılan kirleticilerin atmosferde dağılmasını etkileyen parametreler meteorolojik koşullar ile bölgenin topografik özellikleridir
Günlük yaşamımızı etkileyen tüm meteorolojik olaylar troposferde oluşmaktadır Troposferde düşük basınç şartları altında, sıcaklık yükseklikle azalır Böyle durumlarda yer seviyesindeki hava kütlesi ve bacalardan atılan gazlar yükselir ve dağılır Sıcaklık başlıca yerden yükseklikle 0,65 oC100 metre oranında azalır Hava yerden yukarı dürüst yükselirken genişler ve soğur Hava içindeki nem, bulut meydana getirmek üzere yoğunlaşır Bu koşullar aşağıda troposferde hava kirliliği ile ilgili sorun olmaz ve gazlarda bastırma meydana gelmez
Belirsiz (anstabil) ve nötr şartlarda, yere yakın hava, üst havadan daha süratli olarak ısınır Isınan hava soğuk tabakaya doğru yükselir Sıcaklığın yerden yükseklikle azalması, havayı karıştırarak bacalardan ve egzozlardan atılan kirleticilerin dağılmasına ve seyrelmesine yardımcı olur Bir parsel hava, çevre havasından daha sıcaksa bu hava atmosferde kendi sıcaklığına, yoğunluğuna ve basıncına ulaşıncaya kadar yükselir Bu Nedenle güvenilmez ve nötr şartlarda bacadan ve egzozdan atılan gazların atmosferde yükselmesi ve dağılması çabuk bir şekilde gerçekleşir
Sıcaklık İnversiyonu
Sıcaklık inversiyonu, yüksek basınç şartlarının baskın olduğu günlerde, açık hava ve ağırbaşlı rüzgar şartlarında meydana kazanç Bilhassa açık hava (bulutsuz) ve sakin rüzgarlı (hızı düşük) gecelerde, yer infrakızıl radyasyonu yayarak seri şekilde soğur Bu Nedenle yer ve yere yakın yüzey, yukarıdaki yüzeyden daha soğuk olur Bu duruma sıcaklık inversiyonu denir Böyle zamanlarda hava kütlesi yukarı dürüst değil daha soğuk ortam olan aşağı içten hareket etme meylindedir
İnversiyon, atmosferik şartların en muhtemel sonucunda meydana kazanç Sıcaklık inversiyonu, bacadan ya da egzozdan atılan kirleticiler olmazsa, çoğunlukla zararlı sonuçlar oluşturmayan adi bir meteorolojik olaydır Sanayi bölgeleri ile şehir halkı içi bölgelerde inversiyon olayı hava kalitesi üzerinde olumsuz etki oluşturabilir Bacadan atılan sıcak ve hafif gazlar yükselir, genleşir ve daha sonra soğur İnversiyonlu günlerde bacadan atılan sıcak kirleticiler yer seviyesinde tutulabilir ve birikebilir Bu durumda bacalardan ve egzozlardan atılan kirleticiler inversiyon tabakası içinde veya aşağı tutulur ve birikmeye başlar Bacadan atılan kirletici miktarı azaltılmıyorsa ve inversiyon süresi de uzuyorsa o bölgede önemli hava kirliliği problemi yaşanabilir Çünkü inversiyonlu şartlarda gazların dikey yok dikey hareketi ve birikmesi söz konusudur Hem soğuk hava, sıcak havadan daha yoğundur Bu koşul yer seviyesindeki havanın ve kirleticilerin yükselmesini ve seyrelmesini önler
İnversiyon tabakasının üzerinde ise sıcaklık yükseklikle azalmaya devam eder
Bulutlarla örtülü havalar termal radyasyonu absorbe eder ve radyasyonun yeryüzüne dönmesine niçin olur
Üç temel inversiyon vardır Bunlar; radyasyon inversiyonu, çökme inversiyonu ve adveksiyon inversiyonudur
Bölüm1 : Radyasyon inversiyonu, Buhran İnversiyonu
RADYASYON İNVERSİYONU
Yüksek basınç şartları aşağıda bulutsuz ve sakin rüzgarlı günlerde radyasyon inversiyonu gerçekleşir Radyasyon inversiyonu genel olarak geceleri başlar Bulutsuz gecelerde yer ısısını hızlı şekilde yayar neticede keza yer ve ayrıca de yere yakın hava tabakası hızlı şekilde soğur Üst tabakadaki hava tabakası ise daha sıcak ayla geçer Bu Nedenle radyasyon inversiyonu oluşur Bu durumda yer daha soğuktur Radyasyon inversiyonu havada sis oluşumunu başlatır, aynı zamanda gazları ve partikülleri içinde tutar Güneş ışınları sabahleyin soğuk yer tabakasına nüfuz ederek inversiyonu kırmaya çalışır Isınan hava ile sis tabakası ortadan kalkar Eğer hava çok sakin ve fazla ıslak ise güneş ışınlarının radyasyon inversiyonunu ortadan kaldırması zaman alabilir Bu vakit birkaç saatten birkaç güne dek sürebilir
Radyasyon inversiyonu sonbahar ve ilkbahar aylarında sık aralıklarla olmakla birlikte kış ve yaz aylarında da meydana gelir Radyasyon inversiyonu çoğunlukla gece saatlerinde başlar ve sabah saatlerinde etkisini devam ettirir İnversiyon, hava kirliliğinin yoğun olduğu il ve ilçelerde daha uzun süre devam etmektedir
Londra ’da 1952 yılında gerçekleşen ve binlerce kişinin ölümüne niçin olan inversiyon, radyasyon inversiyonudur Yer seviyesinde önemli sis oluşmuştur Yüksek basınclı, ağırbaşlı havada bacadan atılan kirleticiler sis tabakası içinde tutulmuştu Radyasyon inversiyon 5 Aralıkta başlamış 10 Aralığa değin devam etmiştir Güneş ışınları sis tabakasını ısıtıp ortadan kaldıramamıştı İngiltere ’de yaşanan radyasyon inversiyonu görüntüleri Şekil 1 ’de verilmiştir
Şekil 1 İngiltere ’de Yaşanan Radyasyon İnversiyonu Görüntüleri
BUHRAN İNVERSİYONU
Dağ eteği bölgeleri ile vadilerde buhran inversiyonu sık aralıklarla meydana gelmektedir Yüksek basınç şartları altında açık havalar (bulutsuz havalarda) ile sakin rüzgarlı hallerde, bir tepe, dağ bölgesi, engel gibi yüksek bölge üzerinden dağ eteği ya da vadi üzerine gelen soğuk hava tabakası yüksek bölgeden aşağıda doğru inerken sıkışır Sıkışan hava kütlesi ısınır Böylece yerden muhakkak bir yükseklikte sıcak hava tabakası oluşur Yer seviyesindeki hava kütlesi inversiyon tabakasına değin yükselir İnversiyon tabakası bir kapak gibi hareket ederek hava kütlesinin ve kirleticilerin daha fazla yükselmesini ve dağılmasını engeller
Los Angeles ’de bu cins inversiyon sık aralıklarla meydana kazanç Doğudan gelen sıcak çöl havası dağ üzerinden şehir halkı üzerine eser Pasifikten (denizden) gelen soğuk hava ise yere yakın yere yerleşir Bu Nedenle yüksekten gelen sıcak hava tabakası denizden gelen soğuk hava tabakası üstüne yerleşerek bir tabakalaşma oluşur
Depresyon inversiyonu, radyasyon inversiyonuna kadar daha etkilidir Tesir süresi daha uzundur Bu nesil inversiyonlar genel olarak ilkbahar ve sonbahar aylarında daha sık aralıklarla meydana gelir
Atmosferde bir kaç km içinde bunalım inversiyonu meydana kazanç İnversiyon tabakasının yerden yüksekliği epeyce önemlidir İnversiyon tabakası yerden ne değin yüksekte oluşmuşsa bacadan ve egzozdan atılan kirleticilerin atmosferde seyrelmesi öyle yüksek olur İnversiyon tabakası yere ne değin yakın ve ortamdan kalkma süresi uzun ise hava kirliliği bakımından etkisi öyle şiddetlidir
Dağlarla veya yüksek tepelerle kenarlı şehirlerimizde yüksek basınç şartlarının baskın olduğu açık hava ve ağırbaşlı kış aylarında bu cins inversiyon sık aralıklarla meydana gelebilir Eğer bu tür bölgelerde kış aylarında kalitesiz yakıtlar (kükürdü, külü ve nemi yüksek, kalorisi düşük) ısınma amaçlı olarak kullanılıyorsa bacadan atılan kirleticilerin çevre üstünde etkisi inversiyonlu günlerde fevkalade ölümcül olabilir
Yüksek yığın ya da dağlarla çevrili bölgelerde oluşan çökme inversiyonuna ait teferruat Şekil 2 ’de verilmiştir Şekil 2 ’de görüldüğü gibi yerden belirlenmiş yüksekliğe dek sıcaklık yerden yükseklikle azalmaktadır Belirli bir yükseklikte ise sıcaklık yükseklikle artmaktadır Bu tabakanın üzerinde de sıcaklık tekrar yükseklikle azalmaktadır İnversiyon tabakası bir kapak gibi hareket ederek yer seviyesindeki gazların daha fazla yükselmesini ve dağılmasını engellemektedir
Çökelme inversiyonu düşük kalite yakıt ve ışıklandırma sistemlerinin kullanıldığı il ve ilçelerde daha etkin olmaktadır
Şekil 2 Bastırma İnversiyonunda Sıcaklığın Yükseklikle
Şekil 3 Vadide Gerçekleşen Çökelme İnversiyonun Etkileri
Prof Dr Mustafa ÖZTÜRK
Müsteşar Yardımcısı
Çevre ve Orman Bakanlığı
Kaynak: “HAVA KİRLİLİĞİNİ
ARTIRAN SICAKLIK İNVERSİYON
Günlük yaşamımızı etkileyen tüm meteorolojik olaylar troposferde oluşmaktadır Troposferde düşük basınç şartları altında, sıcaklık yükseklikle azalır Böyle durumlarda yer seviyesindeki hava kütlesi ve bacalardan atılan gazlar yükselir ve dağılır Sıcaklık başlıca yerden yükseklikle 0,65 oC100 metre oranında azalır Hava yerden yukarı dürüst yükselirken genişler ve soğur Hava içindeki nem, bulut meydana getirmek üzere yoğunlaşır Bu koşullar aşağıda troposferde hava kirliliği ile ilgili sorun olmaz ve gazlarda bastırma meydana gelmez
Belirsiz (anstabil) ve nötr şartlarda, yere yakın hava, üst havadan daha süratli olarak ısınır Isınan hava soğuk tabakaya doğru yükselir Sıcaklığın yerden yükseklikle azalması, havayı karıştırarak bacalardan ve egzozlardan atılan kirleticilerin dağılmasına ve seyrelmesine yardımcı olur Bir parsel hava, çevre havasından daha sıcaksa bu hava atmosferde kendi sıcaklığına, yoğunluğuna ve basıncına ulaşıncaya kadar yükselir Bu Nedenle güvenilmez ve nötr şartlarda bacadan ve egzozdan atılan gazların atmosferde yükselmesi ve dağılması çabuk bir şekilde gerçekleşir
Sıcaklık İnversiyonu
Sıcaklık inversiyonu, yüksek basınç şartlarının baskın olduğu günlerde, açık hava ve ağırbaşlı rüzgar şartlarında meydana kazanç Bilhassa açık hava (bulutsuz) ve sakin rüzgarlı (hızı düşük) gecelerde, yer infrakızıl radyasyonu yayarak seri şekilde soğur Bu Nedenle yer ve yere yakın yüzey, yukarıdaki yüzeyden daha soğuk olur Bu duruma sıcaklık inversiyonu denir Böyle zamanlarda hava kütlesi yukarı dürüst değil daha soğuk ortam olan aşağı içten hareket etme meylindedir
İnversiyon, atmosferik şartların en muhtemel sonucunda meydana kazanç Sıcaklık inversiyonu, bacadan ya da egzozdan atılan kirleticiler olmazsa, çoğunlukla zararlı sonuçlar oluşturmayan adi bir meteorolojik olaydır Sanayi bölgeleri ile şehir halkı içi bölgelerde inversiyon olayı hava kalitesi üzerinde olumsuz etki oluşturabilir Bacadan atılan sıcak ve hafif gazlar yükselir, genleşir ve daha sonra soğur İnversiyonlu günlerde bacadan atılan sıcak kirleticiler yer seviyesinde tutulabilir ve birikebilir Bu durumda bacalardan ve egzozlardan atılan kirleticiler inversiyon tabakası içinde veya aşağı tutulur ve birikmeye başlar Bacadan atılan kirletici miktarı azaltılmıyorsa ve inversiyon süresi de uzuyorsa o bölgede önemli hava kirliliği problemi yaşanabilir Çünkü inversiyonlu şartlarda gazların dikey yok dikey hareketi ve birikmesi söz konusudur Hem soğuk hava, sıcak havadan daha yoğundur Bu koşul yer seviyesindeki havanın ve kirleticilerin yükselmesini ve seyrelmesini önler
İnversiyon tabakasının üzerinde ise sıcaklık yükseklikle azalmaya devam eder
Bulutlarla örtülü havalar termal radyasyonu absorbe eder ve radyasyonun yeryüzüne dönmesine niçin olur
Üç temel inversiyon vardır Bunlar; radyasyon inversiyonu, çökme inversiyonu ve adveksiyon inversiyonudur
Bölüm1 : Radyasyon inversiyonu, Buhran İnversiyonu
RADYASYON İNVERSİYONU
Yüksek basınç şartları aşağıda bulutsuz ve sakin rüzgarlı günlerde radyasyon inversiyonu gerçekleşir Radyasyon inversiyonu genel olarak geceleri başlar Bulutsuz gecelerde yer ısısını hızlı şekilde yayar neticede keza yer ve ayrıca de yere yakın hava tabakası hızlı şekilde soğur Üst tabakadaki hava tabakası ise daha sıcak ayla geçer Bu Nedenle radyasyon inversiyonu oluşur Bu durumda yer daha soğuktur Radyasyon inversiyonu havada sis oluşumunu başlatır, aynı zamanda gazları ve partikülleri içinde tutar Güneş ışınları sabahleyin soğuk yer tabakasına nüfuz ederek inversiyonu kırmaya çalışır Isınan hava ile sis tabakası ortadan kalkar Eğer hava çok sakin ve fazla ıslak ise güneş ışınlarının radyasyon inversiyonunu ortadan kaldırması zaman alabilir Bu vakit birkaç saatten birkaç güne dek sürebilir
Radyasyon inversiyonu sonbahar ve ilkbahar aylarında sık aralıklarla olmakla birlikte kış ve yaz aylarında da meydana gelir Radyasyon inversiyonu çoğunlukla gece saatlerinde başlar ve sabah saatlerinde etkisini devam ettirir İnversiyon, hava kirliliğinin yoğun olduğu il ve ilçelerde daha uzun süre devam etmektedir
Londra ’da 1952 yılında gerçekleşen ve binlerce kişinin ölümüne niçin olan inversiyon, radyasyon inversiyonudur Yer seviyesinde önemli sis oluşmuştur Yüksek basınclı, ağırbaşlı havada bacadan atılan kirleticiler sis tabakası içinde tutulmuştu Radyasyon inversiyon 5 Aralıkta başlamış 10 Aralığa değin devam etmiştir Güneş ışınları sis tabakasını ısıtıp ortadan kaldıramamıştı İngiltere ’de yaşanan radyasyon inversiyonu görüntüleri Şekil 1 ’de verilmiştir
Şekil 1 İngiltere ’de Yaşanan Radyasyon İnversiyonu Görüntüleri
BUHRAN İNVERSİYONU
Dağ eteği bölgeleri ile vadilerde buhran inversiyonu sık aralıklarla meydana gelmektedir Yüksek basınç şartları altında açık havalar (bulutsuz havalarda) ile sakin rüzgarlı hallerde, bir tepe, dağ bölgesi, engel gibi yüksek bölge üzerinden dağ eteği ya da vadi üzerine gelen soğuk hava tabakası yüksek bölgeden aşağıda doğru inerken sıkışır Sıkışan hava kütlesi ısınır Böylece yerden muhakkak bir yükseklikte sıcak hava tabakası oluşur Yer seviyesindeki hava kütlesi inversiyon tabakasına değin yükselir İnversiyon tabakası bir kapak gibi hareket ederek hava kütlesinin ve kirleticilerin daha fazla yükselmesini ve dağılmasını engeller
Los Angeles ’de bu cins inversiyon sık aralıklarla meydana kazanç Doğudan gelen sıcak çöl havası dağ üzerinden şehir halkı üzerine eser Pasifikten (denizden) gelen soğuk hava ise yere yakın yere yerleşir Bu Nedenle yüksekten gelen sıcak hava tabakası denizden gelen soğuk hava tabakası üstüne yerleşerek bir tabakalaşma oluşur
Depresyon inversiyonu, radyasyon inversiyonuna kadar daha etkilidir Tesir süresi daha uzundur Bu nesil inversiyonlar genel olarak ilkbahar ve sonbahar aylarında daha sık aralıklarla meydana gelir
Atmosferde bir kaç km içinde bunalım inversiyonu meydana kazanç İnversiyon tabakasının yerden yüksekliği epeyce önemlidir İnversiyon tabakası yerden ne değin yüksekte oluşmuşsa bacadan ve egzozdan atılan kirleticilerin atmosferde seyrelmesi öyle yüksek olur İnversiyon tabakası yere ne değin yakın ve ortamdan kalkma süresi uzun ise hava kirliliği bakımından etkisi öyle şiddetlidir
Dağlarla veya yüksek tepelerle kenarlı şehirlerimizde yüksek basınç şartlarının baskın olduğu açık hava ve ağırbaşlı kış aylarında bu cins inversiyon sık aralıklarla meydana gelebilir Eğer bu tür bölgelerde kış aylarında kalitesiz yakıtlar (kükürdü, külü ve nemi yüksek, kalorisi düşük) ısınma amaçlı olarak kullanılıyorsa bacadan atılan kirleticilerin çevre üstünde etkisi inversiyonlu günlerde fevkalade ölümcül olabilir
Yüksek yığın ya da dağlarla çevrili bölgelerde oluşan çökme inversiyonuna ait teferruat Şekil 2 ’de verilmiştir Şekil 2 ’de görüldüğü gibi yerden belirlenmiş yüksekliğe dek sıcaklık yerden yükseklikle azalmaktadır Belirli bir yükseklikte ise sıcaklık yükseklikle artmaktadır Bu tabakanın üzerinde de sıcaklık tekrar yükseklikle azalmaktadır İnversiyon tabakası bir kapak gibi hareket ederek yer seviyesindeki gazların daha fazla yükselmesini ve dağılmasını engellemektedir
Çökelme inversiyonu düşük kalite yakıt ve ışıklandırma sistemlerinin kullanıldığı il ve ilçelerde daha etkin olmaktadır
Şekil 2 Bastırma İnversiyonunda Sıcaklığın Yükseklikle
Şekil 3 Vadide Gerçekleşen Çökelme İnversiyonun Etkileri
Prof Dr Mustafa ÖZTÜRK
Müsteşar Yardımcısı
Çevre ve Orman Bakanlığı
Kaynak: “HAVA KİRLİLİĞİNİ
ARTIRAN SICAKLIK İNVERSİYON