1. В предыдущих параграфах мы неоднократно упоминали об инверсиях
температуры. Теперь остановимся на них несколько подробнее,
поскольку с ними связаны важные особенности в состоянии атмосферы.
Падение температуры с высотой можно считать нормальным положением
вещей для тропосферы, а инверсии температуры - отклонениями от
нормального состояния. Правда, инверсии температуры в тропосфере -
частое, почти повседневное явление. Но они захватывают воздушные
слои, достаточно тонкие в сравнении со всей толщей тропосферы.
Инверсию температуры можно характеризовать высотой, на которой она
наблюдается, толщиной слоя, в котором имеется повышение температуры
с высотой, и разностью температур на верхней и нижней границах
инверсионного слоя- скачком температуры. В качестве переходного
случая между нормальным падением температуры с высотой и инверсией
наблюдается еще явление вертикальной изотермии, когда температура в
некотором слое с высотой не меняется.
2. По высоте все тропосферные инверсии можно разделить на инверсии
приземные и инверсии приподнятые.
Рис. 35. Типы распределения температуры
воздуха с высотой. а - приземная инверсия, б - приземная изотермия,
в - приподнятая инверсия.
Рис. 36. Зимняя инверсия температуры над
Якутском 2 декабря 1957 г
Приземная инверсия начинается от самой подстилающей поверхности
(почвы, снега или льда). Над открытой водой такие инверсии
наблюдаются редко и не так значительны. У подстилающей поверхности
температура самая низкая; с высотой она растет, причем этот рост
может распространяться на слой в несколько десятков и даже сотен
метров. Затем инверсия сменяется нормальным падением температуры с
высотой.
Приподнятая инверсия наблюдается в некотором слое воздуха, лежащем
на той или иной высоте над земной поверхностью (рис. 35). Основание
инверсии может находиться на любом уровне в тропосфере; однако
наиболее часты инверсии в пределах нижних 2 км (если не говорить об
инверсиях в тропопаузе, собственно уже не тропосферных). Толщина
инверсионного слоя также может быть самой различной - от немногих
десятков до многих сотен метров. Наконец; скачок температуры на
инверсии, т. е. разность температур на верхней и нижней границах
инверсионного слоя, может колебаться от 1 °С и меньше до 10-15 °С и
больше.
Случается, что приземная инверсия простирается до значительной
высоты. Тогда повышение температуры начинается от самой земной
поверхности и продолжается до большой высоты, а скачок температуры
оказывается особенно значительным. Например, в Павловске 13 января
1914 г. у земной поверхности было -20 °С, а на высоте 1500 м -3,5
°С; там же 7 декабря 1910 г. у земной поверхности было -12 °С, а на
высоте 520 м 7 °С (см. также рис. 36).
Бывает и так, что инверсия непосредственно переходит в вышележащую
изотермию. Нередко над тем или иным районом наблюдаются две (или
больше) инверсии, разделенные слоями с нормальным убыванием
температуры.
Инверсии наблюдаются не над отдельными точками земной поверхности.
Слой инверсии непрерывно простирается над значительной площадью.
