対流圏における大気汚染物質、逆転層とは？

前回の大気汚染物質と測定法のゴロでは大気汚染物質について見ました。今回は大気汚染が起こりやすくなる逆転層について見ていきたいと思います。

 

 

対流圏

オゾン層のところでも学びましたが、大気は大きく2つにわかれ、対流圏と成層圏からなりました。オゾン層がある成層圏ではほぼ無風だったのに対して、対流圏では風が起こります。

 

一般的に高度100mにつき温度が約1℃下がります。例えば地上が10℃だとすると、上空200mは8℃となります。ここで地上から上昇気流が発生します。一方で上空からは下降気流が発生して風が起こります。

 

 

しかし実際には様々な条件によって上空の気温が8℃になるとは限りません。例えば上空200mgの気温が5℃だったとしましょう。そうすると、上空からの下降気流は大きくなり、いわゆる強風となります。つまり大気が不安定な状態となります。

 

逆に上空200mの気温が9℃だったとしましょう。そうすると下降気流は小さくなり、弱風となります。つまり大気は安定する形になります。

 

 

逆転層

先ほどは地上の方が温度が高く、上空の気温が低いという形でした。しかし、まれにこれが逆になることがあります。これを逆転層と言います。つまり逆転層では上空の気温が高く、地上の温度が低くなります。逆転層が起こると、地上の空気は下に行きます。上空の空気は上に行きます。つまり無風状態となります。

 

 

無風状態ということは大気としては極めて安定な状態と言えます。しかしこれは逆を返せば地上で大気汚染が起こった時に地上に汚染物質が滞留してしまうことになります。

 

逆転層には以下のようなものがあります。

 

• 放射性逆転(接地逆転) ；冬の晴天の日没後、地表面の温度低下が上空よりも速くなったりすることで生じる逆転層
• 地形性逆転；冷たい空気が斜面に沿って、盆地や谷間に流れて生じる逆転層

 

ちなみに日本では放射性逆転(接地逆転)が多いです。

 

まとめ

• 対流圏では風が生じ、一般的には高度100mにつき温度が約1℃下がる。
• 地上の温度と上空の温度の差が高くなると強い風が起こり、大気が不安定になりやすくなる。
• 地上の温度と上空の温度の差が小さいと風邪は弱まり、大気は安定しやすくなる。
• 逆転層は地上の方が温度が低く、上空の温度が高くなる。
• 逆転層が起こると、無風となりやすくなり、地上付近で大気汚染が起こった場合汚染物質が地上で滞留しやすくなる。
• 日本では、放射性逆転(接地逆転)が多い。