Teplotní inverze je postrachem obyvatel průmyslových oblastí, například severních Čech. Při ní se nad krajinou vytváří nehybný příkrov vzduchu, který brání rozptylování škodlivin a způsobuje prudké zhoršení životního prostředí. V tomto pokusu vytvoříme kapalinový model teplotní inverze.
Základní potřeby:
- zavařovací sklenice nebo větší kádinka
- nálevka
- kuchyňská sůl
- potravinářské barvivo (2 barvy)
Provedení pokusu:
Nejprve si připravíme asi půl litru nasyceného roztoku kuchyňské soli. Sůl sypeme do vody a promícháváme tak dlouho, až už se další sůl nerozpouští. Roztok mírně obarvíme několika zrnky modrého potravinářského barviva. Zatímco čistá voda má hustotu 1 g/cm3, nasycený roztok soli má hustotu 1,2 g/cm3. Právě tento rozdíl hustot nám umožní znázornit podstatu teplotní inverze: čistá voda představuje lehčí teplý vzduch, zatímco roztok soli s větší hustotou představuje chladný vzduch.
 |
Sklenici nebo kádinku naplníme do poloviny čistou vodou. Nálevku ponoříme do vody tak, aby její dolní konec byl těsně nad dnem. Pomalu a opatrně do nálevky lejeme modře zbarvený roztok soli, který se rozprostře pod vrstvou čisté vody. Solný roztok lejeme tak dlouho, až je sklenice téměř plná. Model znázorňuje inverzní situaci, kdy je na horách vyšší teplota vzduchu než v nížinách. |
| Vhodíme na hladinu několik zrnek červeného barviva, které představuje nečistoty v ovzduší (např. kouř z továrních komínů). Zjistíme, že klesající barvivo zůstane na rozhraní čisté vody a roztoku soli, podobně jako při teplotní inverzi narůstá vrstva nečistot na rozhraní mezi studeným a teplým vzduchem. Teprve promícháním vrstev vody se zelené barvivo rozptýlí v celém objemu. |  |
Trochu meteorologie:
Spodní vrstvy atmosféry (troposféra) se ohřívají hlavně od zemského povrchu a proto v troposféře ubývá teploty s výškou - na každých 100 m výšky klesne teplota asi o 0,6oC. Zahřátý vzduch stoupá vzhůru a na jeho místo klesá chladný vzduch, vzdušné vrstvy se tak promíchávají a případné nečistoty v ovzduší se rozptylují.
Za určitých podmínek se však může stát, že vrchní části atmosféry mají vyšší teplotu než vrstvy přízemní. Tento jev se nazývá teplotní inverze a nejčastěji k němu dochází za jasných klidných nocí, zejména v zimě. Zemský povrch se silně ochlazuje vyzařováním tepla a tím se silně ochladí také vzduch v údolích. Těžké vzduchové vrstvy zůstávají v údolích bez pohybu a nečistoty vypouštěné do ovzduší (průmysl, doprava) se nemohou rozptylovat, kvalita vzduchu se proto zhoršuje. Teplotní inverze skončí teprve s příchodem větrů, které promísí vrstvy teplého a studeného vzduchu a pročistí ovzduší vyfoukáním a rozptýlením nečistot do většího prostoru.