Talvinen inversiotilanne

Ilmanlaatu voi heiketä talvisin selkeän ja heikkotuulisen yön jälkeen. Tällöin esimerkiksi aamuruuhkassa muodostuneet saasteet eivät pääsekään sekoittumaan kunnolla, vaan jäävät päästölähteen lähelle hengityskorkeudelle.

Heikkotuulisen ja selkeän yön aikana maanpinnan lähelle voi muodostua inversio. Inversiolla tarkoitetaan ilmakehän sulkukerrosta (inversiokerros), joka estää alimman ilmakerroksen leviämisen ylöspäin.

Maanpintainversiossa maanpinta ja sen lähellä oleva ilma jäähtyy niin, että kylmempi ilma jää ylempänä olevan lämpimämmän ilman alle. Kylmä pintailma ei raskaampana pääse kohoamaan yläpuolellaan olevan lämpimän kerroksen läpi ja ilmakehän pystysuuntainen liike lakkaa. Siten inversion vallitessa lämpötila nousee korkeuden mukana. Tyynellä säällä kylmin piste on aivan maan pinnassa.

Voimakkaimmat inversiotilanteet muodostuvat heikkotuulisen selkeän yön jälkeen. Maanpintainversio voi myös muodostua siten, että lämmintä ilmaa kulkeutuu kylmemmän pinnan päälle. Epäpuhtauspitoisuudet voivat kohota, jos pintatuulen lisäksi myös ylätuulet ovat heikkoja

Inversiokerroksen vaikutus ilmanlaatuun

Inversiokerroksessa saasteiden laimeneminen on vähäistä, koska tuuli on hyvin heikkoa ja ilmaa sekoittava pyörteisyys on hidasta. Tällaisessa tilanteessa pitoisuudet kohoavat taajamissa varsinkin liikenneruuhkien aikana, koska epäpuhtaudet kerääntyvät matalaan ilmakerrokseen päästölähteiden lähelle. Tällöin kohonneet kaupunkikeskustojen ilman typpioksidi- ja hiukkaspitoisuudet voivat heikentää ilmanlaadun huonoksi tai erittäin huonoksi. Inversiokerroksen korkeus voi myös olla hyvin matala, vain muutamia kymmeniä metrejä, joten savupiipuista tulevat saasteet voivat jäädä inversion yläpuolelle.

Liikenteen päästöillä on siis ratkaiseva vaikutus ilmanlaatuun, koska päästöt vapautuvat hengityskorkeudelle. Jos päästölähde on korkealla, niin kiinteiden päästölähteiden vaikutus on merkittävämpää vasta suuremmilla etäisyyksillä lähteestä. Pientaloasutusten lähettyvillä saastepitoisuudet voivat kohota kylminä talvi-iltoina puun poltosta muodostuvien hiukkasten takia.

Kesällä päästömäärät liikenteestä sekä lämpövoimaloista ovat pienempiä ja ilman sekoittuminen tehokkaampaa, joten ilmanlaatu ei silloin yleensä huonone inversion takia.