Inversão Térmica: Consequências causadas pela poluição do ar e a solução para esse problema

POR Pedro Coelho

Publicado: sexta-feira, 20 de dezembro de 2013

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A inversão térmica é um fenômeno meteorológico que ocorre quando há uma reversão do comportamento normal da temperatura na troposfera (a região da atmosfera mais próxima da superfície da Terra), no qual uma camada de ar quente se sobrepõe a uma camada de ar frio, impedindo o movimento ascendente, uma vez que, o ar abaixo dessa camada fica mais frio, portanto, mais pesado, fazendo com que os particulados presentes no ar frio se mantenham próximos da superfície.

fenômeno de inversão térmica

Papel da inversão térmica na Natureza

Esse fenômeno natural desempenha um papel importante na formação, precipitação e visibilidade das nuvens, pois a inversão térmica atua como um limite para o movimento ascendente do ar a partir das camadas inferiores. Com isso, a convecção produzida pelo aquecimento do ar de baixo é limitada a níveis abaixo da inversão, sendo isso um grande problema em locais onde a inversão costuma ocorrer a níveis mais próximos a superfície, pois a água vaporizada presente na corrente de ar quente não consegue sempre ultrapassar o limite da inversão, com isso, ocorre a formação dos famosos nevoeiros.

Por que a inversão térmica ocorre mais no inverno?

A inversão térmica ocorre quando as camadas mais baixas da atmosfera ficam mais quentes do que as camadas mais altas. Isso significa que, em vez de o ar mais quente subir e o ar mais frio descer, o ar mais quente fica preso nas camadas inferiores da atmosfera. Isso tende a acontecer mais frequentemente no inverno, pois é quando as temperaturas são mais baixas.

Quando as temperaturas são mais baixas, não há tanta convecção, o que significa que o ar quente não pode se mover para cima tão facilmente. Isso resulta em inversões térmicas mais frequentes no inverno.

Inversão térmica e as ilhas de calor

A inversão térmica e as ilhas de calor são dois fenômenos climáticos distintos, mas relacionados, que podem ter impactos significativos na qualidade do ar e no clima urbano.

A inversão térmica ocorre quando uma camada de ar quente se forma sobre uma camada de ar frio próximo à superfície da Terra. Isso é mais comum em áreas urbanas onde o ar é retido pela topografia e pelos edifícios, e pode levar a uma acumulação de poluentes do ar devido à falta de ventilação e mistura vertical. Isso pode levar a problemas de saúde, como asma e outros problemas respiratórios, bem como reduzir a visibilidade e aumentar a poluição sonora.

As ilhas de calor, por outro lado, são áreas urbanas que experimentam temperaturas mais altas do que as áreas circundantes devido ao excesso de concreto e asfalto, que absorvem a radiação solar e retêm o calor. Isso pode levar a um aumento da demanda por ar condicionado e um aumento no consumo de energia, bem como a um aumento no estresse térmico em áreas urbanas.

Em resumo, a inversão térmica e as ilhas de calor são dois fenômenos diferentes, mas ambos têm efeitos significativos na qualidade do ar e no clima urbano. É importante que as cidades considerem esses efeitos ao planejar novos projetos urbanos e estratégias de gerenciamento ambiental.

Relação entre nevoeiro fotoquímico e inversão térmica

Nevoeiro fotoquímico é uma espécie de nevoeiro produzido pela reação de gases poluentes, como os emitidos pelos veículos e fábricas, com a luz solar. Estas reações químicas produzem partículas microscópicas, que se acumulam no ar, resultando numa névoa branca. Estas partículas possuem efeitos adversos sobre a saúde, como alergias, problemas respiratórios e doenças cardiovasculares. O nevoeiro fotoquímico também reduz a visibilidade e impede que a luz solar atinja o solo, o que tem consequências negativas sobre a vida selvagem e a agricultura.

A relação entre nevoeiro fotoquímico e inversão térmica é que a inversão térmica é um fenômeno meteorológico que acaba causando a formação de nevoeiro fotoquímico. Durante a inversão térmica, a temperatura da atmosfera aumenta com a altitude, em vez de diminuir. Isso impede a dissipação da poluição do ar localizada próxima à superfície da Terra. Quando os dias são quentes e ensolarados, a luz solar se decompõe os gases de poluição em partículas mais pequenas, que então formam o nevoeiro fotoquímico.

Problemas da inversão térmica causados pela Poluição do Ar

As inversões de temperatura da superfície desempenham um papel importante na qualidade do ar, especialmente durante o inverno, quando essas inversões são as mais fortes. O ar quente acima do ar mais frio age como uma tampa, suprimindo a mistura vertical e aprisionando o ar mais frio na superfície.

Nesses tempos modernos, esse fenômeno tem gerado muitos problemas em ambientes com um grande número de indústrias e de alta circulação de veículos, como o das cidades. Nesses ambientes, a inversão térmica pode levar a altas concentrações de poluentes no ar, logo, causando sérios problemas à saúde da população da área afetada.

Esquema ilustrando a inversão térmica

Essa poluição do ar causa diversos males à saúde da população, principalmente das crianças e dos idosos, provocando vários problemas e doenças respiratórias, como cansaço, diminuição da eficácia do sistema mucociliar das nossas narinas, infecções das vias aéreas superiores e doenças cardiovasculares. Além disso, as pessoas que tem bronquite e asma sofrem bastante com o aumento dos sintomas.

A força e a duração da inversão controlam os níveis do Índice de Qualidade do Ar (IQA) perto do solo. Uma forte inversão limitará os poluentes a uma camada vertical rasa, levando a altos níveis de IQA enquanto uma inversão fraca levará a níveis mais baixos de IQA.

Um dos grandes contribuintes para a má qualidade do ar durante o inverno é a queima da madeira. A fumaça de madeira contém quantidades muito mais altas de poluição particulada do que a fumaça de fornos a óleo ou a gás.

Solução para os problemas causados pela inversão térmica combinada com a Poluição do Ar

Existem soluções para este problema com a poluição, porém elas não são tão simples assim. Primeiramente o governo teria que adotar uma política ambiental mais rígida nos grandes centros urbanos, visando diminuir o tráfego de veículos movidos a combustíveis derivados do petróleo e incentivando uso de combustível menos danoso ao meio ambiente (como por exemplo: etanol, biodiesel e até energia elétrica - que já é realidade em alguns países).

Além disso, o governo deveria fiscalizar mais as regiões onde ocorrem queimadas irregulares e incentivar mais o manejo sustentável de ecossistemas naturais visando a preservação do meio ambiente e uma redução significativa deste problema.

Referências

• http://www.cetesb.sp.gov.br/Ar/anexo/inversao.htm (acessado em 20/12/2013 às 11:43) 
• http://global.britannica.com/EBchecked/topic/586707/temperature-inversion (acessado em 20/12/2013 às 11:49) 
• http://g1.globo.com/sp/campinas-regiao/noticia/2012/08/engenheiro-registra-fenomeno-da-inversao-termica-em-campinas.html (acessado em 20/12/2013 às 13:13) 
• https://legacy.azdeq.gov/environ/air/ozone/Inversion%20Info.pdf (acessado em 10/11/2018 às 13:37)
• https://climatekids.nasa.gov/heat-islands/ (acessado em 22/02/2023 as 12:04)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico com Pós Graduação em Engenharia de Segurança do Trabalho e também sou Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, eu estou estudando Engenharia Civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)