Inversión térmica

 

El fenómeno meteorológico denominado inversión térmica se da en las capas bajas de la atmósfera terrestre. Consiste en el aumento de la temperatura con la altitud en una capa de la atmósfera. Como la temperatura suele descender con la altitud hasta el nivel de 8 a 16 km de la tropósfera a razón de aproximadamente 6,5 ºC/km, el aumento de la temperatura con la altitud se conoce como inversión del perfil de temperatura normal. Sin embargo, se trata de una característica común de ciertas capas de la atmósfera. Las inversiones térmicas actúan como tapaderas que frenan los movimientos ascendentes de la atmósfera. En efecto, el aire no puede elevarse en una zona de inversión, puesto que es más frío y, por tanto, más denso en la zona inferior.

 

Normalmente, en la tropósfera existe un gradiente térmico vertical negativo, es decir, según ascendemos, la temperatura del aire va descendiendo. Pues bien, cuando hay inversión térmica ocurre lo contrario, el gradiente deviene positivo o dicho de otra forma, la temperatura del aire aumenta según ascendemos (disminuye según descendemos). Esto sucede especialmente en invierno (diciembre a enero en el hemisferio norte) cuando se establece una situación anticiclónica fuerte que impide el ascenso del aire y concentra la poca humedad en los valles y cuencas, lo que da lugar a nieblas persistentes y heladas. El suelo, por la noche, pierde rápidamente el calor y enfría las capas de aire cercanas a él.

 

La inversión térmica se presenta cuando en las noches despejadas el suelo se enfría rápidamente y, por consiguiente, pierde calor por radiación. El suelo a su vez enfría el aire en contacto con él que se vuelve más frío que el que está en las capas superiores de aire cercanas a él, lo cual provoca que se genere un gradiente positivo de temperatura con la altitud (lo que es un fenómeno contrario al que se presenta normalmente, la temperatura de la tropósfera disminuye con la altitud). Esto provoca que la capa de aire caliente quede atrapada entre las dos capas de aire frío sin poder circular, ya que la presencia de la capa de aire frío cerca del suelo le da gran estabilidad (con un mayor peso) a la atmósfera porque prácticamente no hay convección térmica, ni fenómenos de transporte y difusión de gases (aire que no puede ascender) y esto hace que disminuya la velocidad de mezclado vertical entre la región que hay entre las dos capas frías de aire.

 

Asimismo, la inversión térmica se manifiesta normalmente en las mañanas frías sobre los valles de escasa circulación de aire en todos los ecosistemas terrestres. También se presenta este fenómeno en las cuencas cercanas a las laderas de las montañas en noches frías, debido a que el aire frío de las laderas desplaza al aire caliente de la cuenca, lo cual provoca el gradiente positivo de temperatura.

 

Generalmente, la inversión térmica se termina (rompe) cuando se calienta el suelo con lo cual restablece la circulación normal en la tropósfera. Si miramos una ciudad rodeada de montañas una mañana fría, en la que la noche anterior fue despejada, vemos una capa de polución retenida encima (como una gran boina de partículas de contaminación contenidas en una nube) que se mantiene fija. Por ella detectamos que ahí existe una inversión térmica. Es el esmog (mezcla de niebla y contaminación).

 

Cuando se emiten contaminantes al aire en condiciones de inversión térmica, éstos se acumulan (aumenta su concentración) debido a que los fenómenos de transporte y difusión de los contaminantes ocurren demasiado lentos, lo que provoca graves episodios de contaminación atmosférica de consecuencias graves para la salud de los seres vivos.

 

La inversión térmica representa un fenómeno peligroso para la vida cuando hay contaminación porque la capa de aire frío comprime a los contaminantes contra el suelo y, por tanto, la concentración de los gases tóxicos puede llegar hasta equivaler a 14 veces más. La concentración de los gases tóxicos puede llegar a ser hasta 10 veces más alta que cuando no existe inversión térmica.