Environment, News

Инверс ба агаарын бохирдол

23 · 11 · 2022

Нийтлэлч: Д.Тэнгис

Инверс гэж юу вэ?

Aгаарын бохирдол олон эх үүсгэрүүдтэй боловч тэдгээрийн хуримтлуулан тогтоогч нэгхэн том байгалийн давагдашгүй хүчин зүйлтэй билээ.

Бидний мэдэхчлэн доод агаар мандлаас (Тропосфер) буюу газрын гадaргаас дээш өгсөх тусам агаарын дулааны хэм (температур) буурсаар ойролцоогоор 14.5 км өндөрт дараагийн агаарын давхаргад (Стратосфер) хүрдэг (1). Үүний нөлөөгөөр газрын гадарга дээрх дулаан агаар өөрөөс нь нягт ихтэй хүйтэн агаарын давхарга дээр хөвж гарснаар агаар мандалд босоо тэнхлэгийн дагуух сэлгэлт явагддаг. Энгийн цаг агаартай үед утааг дэгдээж байдаг энэхүү зарчим нь агаар мандалд инверсийн давхарга тогтох үед харамсалтай нь нэмэргүй болдог байна. Инверс үүсэхэд агаар мандал нь газрын гадарга дээр сэрүүн, түүний дээр дулаан агаар, эцэст нь хүйтэн гэх хавчсан дараалалтай тогтoнo. Энэ үед газрын гадaргаас дэгдэх утаа сэрүүн агаарын давхаргыг гатaлж чадах боловч дулаан агаарын давхаргыг нэвтэлж чадалгүй тэндээ хуралдана. Улмаар дулаан болон сэрүүн агаарын хиллэх зурваст орших тоосонцрууд дээр чийг хуралдсанаар утаат манан бүрэлдэж агаарын бохирдлыг тогтоон хуримтлуулах байгалийн тогоо болж хувирдаг.

Зураг 1: Агаар мандалд ердийн ба инверсийн үзэгдэл тохиох үе.
Эх сурвалж: https://agfax.com/2018/07/06/temperature-inversions-a-visual-demonstration/

Инверсийн давхаргын хүч ба зузааныг түүний дээд, доод хил хоорондын температурын болон өндрийн зөрүүгээр тус тус хэмжинэ. Цаг уурч Г. Гантуяагийн судалгаанд харуулснаар Улаанбаатар хотод өвлийн саруудад дунджаар 150 – 475 метрийн зузаантай инверсийн давхарга ойролцоогоор 500 метрийн өндөрт тогтож 12 дугаар сард хамгийн их зузаардаг байна (3). Зүйрлэвэл, энэ хугацаанд Улаанбаатарчууд 500 метрийн өндөртэй үл үзэгдэх хоргонд амьдардаг билээ. Мөн 2012 онд УБ хотод хийгдсэн судалгаанд хүчтэй, зузаан инверсийн давхарга тогтсон өдөр агаарын бохирдол ихтэй байсныг тэмдэглэжээ. Тухайн өдрийн өглөөний 8 цагт инверсийн давхаргын хүч хамгийн дээд хэмжээндээ буюу 7°C хүрч, зузаан нь 1640 м байж (4).  

Зураг 1: УБ хотод тогтох инверсийн давхаргын дундаж зузаан сараар, 2017
Эх сурвалж: https://www.facebook.com/GanbatGantuya.PhD/posts/659674107852582

Улаанбаатар хотын хувьд хоёр голын бэлчир хөндийд байрладгаас гадна хамгийн гол нь 10-р сараас 4-р сарын хооронд Сибирийн антициклоны үүсгэсэн инверсийн нөлөөгөөр агаарт үүссэн бохирдол замхрахгүй хуримтлагдах нөхцөл бий болдог. Сибирийн их даралтын орны нөлөөгөөр үүсэх инверсийн тухай “Дээд агаар мандлын суултаас үүсэх инверс” хэсгээс уншина уу.

Инверсийн үзэгдлийг үүсгэгч хүчин зүйлс

Инверсийн үзэгдлийг ерөнхийд нь агаарын тогтуун ба хөдөлгөөнт байдлаас үүсэлтэй гэж хоёр ангилж болно (2).

Агаарын тогтуун байдлаас үүсэлтэй инверсийн үзэгдэл (Thermal inversion resulting from air stagnation) нь дараах хоёр үндсэн шалтгаантай.  

  1. Дээд агаар мандал дахь агаарын суулт, хуйлралт болон сэлгэлт (Subsidence, cyclone and convection in the upper air): Дээд агаар мандалд олон механик үйл явцууд өрнөн инверсийн давхарга үүсгэж байдаг. Жишээлбэл, давхраат мандал-стратосферт босоо тэнхлэг дагуух агаар сэлгэлт зогсоход 15 – 35 км өндөрт нарнаас ирэх хэт ягаан туяаг шингээн авдаг озоны давхарга дулаанаа дамжуулах боломжгүй болж улмаар инверсийн давхарга болж хувирна. Зарим тохиолдолд хуй салхи дулаан агаарыг хүйтэн агаарын бүс рүү огцом өргөн гаргахад хүйтэн агаар нягт илүүтэй байх тул дулаан агаарыг дээрээ хөвүүлэн гаргаснаар инверс үүсгэдэг. Эдгээрээс илүү өргөн уудам нутгийг урт хугацаанд хамардаг үзэгдэл бол дээд агаар мандлын суултаас үүсэх инверсийн давхарга буюу Монголчуудын нэрлэж заншсанаар жин буух үзэгдэл юм.
  2. Дээд агаар мандлын суултаас үүсэх инверс (Upper air subsidence): Өндөр даралтын орны нөлөөгөөр бууж ирж буй үлэмж хэмжээтэй агаарын масс доошлох тусмаа шахагдан улмаар халж эхэлдэг. Хэрэв уг агаарын масс хангалттай шахагдан доошлох юм бол тэр хэрээр халсаар доороо байрлах агаарын давхаргаас илүү дулааны хэмтэй инверсийн давхарга болж хувирна. Энэ төрлийн үзэгдэл нь дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагаст түгээмэл ажиглагддаг ба манай орны хувьд 10 дугаар сараас 4 дүгээр сарын хооронд Сибирийн их даралтын орны нөлөөгөөр инверсийн давхарга тогтдог билээ (4).
Зураг 3: Их даралтын орон доор үүсэх инверсийн давхарга
Эх сурвалж: https://www.earthonlinemedia.com/ebooks/tpe_3e/circulation/air_pollution_and_global_pressure.html

Сибирийн их даралтын орон наймдугаар сарын сүүлээс эхлэн голцуу Байгал далай орчимд төвлөрч бүрэлдээд, нар зөв хуйлран дөрөвдүгээр сар хүртэл Евразийн зүүн хойд хэсгийг хамран тогтдог. Дээр дурдсанчлан сэрүүн агаар бууж ирэх явцдаа халж хуурайшин Сибирийн өндөр даралтын бүсэд үүлс бүрэлдэх нөхцөл хумигдаж,  тэнгэр голцуу цэлмэг байна. Мөн дээрээс нь уг даралтын бүс дотор даралт нэлээд жигд тархсан байх тул салхи тогтуун байдаг (5).

Сибирийн их даралтын орон ба Монгол Улс
Эх сурвалж: https://www.researchgate.net/publication/257412158_Siberian_high_variability_and_its_teleconnections_with_tropical_circulations_and_surface_air_temperature_over_Saudi_Arabia

Газрын гадаргын хөрөлт (Surface cooling): Өвлийн шөнө цэлмэг тэнгэртэй, салхигүй үед газрын гадарга огцом хурдацтай хөрөхөөс улбаалан агаар мандлын доод давхарга ёроолдоо илүү хүйтрэх ба аажмаар дунд хэсгийн давхарга нь арай дулаан болж хоцорсноор инверсийн давхарга болж тогтдог. Хэдийгээр дэлхийн гадарга өдөр шөнийн алинд ч хэт улаан туяа хэлбэрээр дулаанаа алдаж байдаг ч уг туяаг шингээн авах үүлс, сэрүүн ба дулаан агаарыг холих салхи үгүй нөхцөлд инверсийн давхарга бий болох зайлшгүй нөхцөл бүрэлддэг юм. Дэлхийн дунд өргөргийн бүсэд байрлах манай орны хувьд энэ төрлийн инверсийн давхарга нь цөөн хэдэн зуун метрийн өндөрт тогтож болох ба үд болж нарны тусгал хамгийн дээд цэгтээ ирэх үед газрын гадаргатай ойр тогтсон инверсийн давхарга эрс нимгэрч эсвэл арилсан байдаг.

Агаарын хөдөлгөөнт байдлаас үүсэлтэй инверсийн үзэгдэл (Thermal inversion resulting from atmospheric dynamics) нь товчхондоо дулаан болон сэрүүн агаарын массуудын мөргөлдөөнөөс инверсийн давхарга бий болох үзэгдэл юм. Сэрүүн болон дулаан агаарын массууд хоорондоо мөргөлдөх үед дулаан агаарын тэргүүн шугам нь сэрүүн агаарын тэргүүн шугам дээгүүр гулган гарна. Сэрүүн агаарын шугам нь ихээхэн урт үргэлжилдэг ба эгц налуу байдаг тул инверсийн давхарга налуу байдалтай тогтсоноор бусад нөхцөлдүүлэгч үзэгдлүүдээс илүү өндөрт хүрдэг байна (7). 

Зураг 2: Хүйтэн агаарын шугам дээр хөвөн гарсан дулаан агаар өөрөөс нь илүү дулаахан агаартай тулгарснаар цааш хөөрхөө болино.

Хөндий газар үүсэх инверсийн үзэгдэл (Valley inversion) нь агаарын хөдөлгөөнт байдлаас улбаалан инверсийн давхарга тогтох нэгэн үзэгдэл юм. Үдшийн цагаар уул нуруудын оргил дээрх агаар бэл дэх агаараас түрүүлж хөрөх бөгөөд сэрүүн агаар нь уулын энгэр даган уруудаж хөндий газар хуримтлагдаж эхэлдэг. Улмаар энэхүү сэрүүн агаар өдрийн турш хуримтлагдсан бүлээн агаарыг дээш өргөн гаргаж хөндийг сэрүүн агаараар дүүргэнэ. Ийнхүү сэрүүн агаарын давхарга дулаан агаарын давхарга доор байрласнаар инверсийн үзэгдэл тохионо.    

Инверсийн давхарга хэрхэн арилдаг вэ?

Дээрх мэдээллээс үзэхэд Улаанбаатар хотын хувьд өвлийн цагт газрын гадаргын хөрөлт, дөрвөн уулын хөндий дэх байршил болон Сибирийн их даралтын орны нөлөөлөл гэх гурамсан нөхцөлдүүлэгчдийн улмаас инверсийн давхарга үүсэж байна.

Юун түрүүнд өдрийн цагт газрын гадарга халснаар хотоос дэгдэх дулаан агаар инверсийн давхаргын доод хилийг өргөж, утаа тогтох өндрийг дээшлүүлнэ. Ингэснээр утаа тархах орон зай нэмэгдэж, хот доторх салхи идэвхжин агаар дахь бохирдуулагчды ннягтаршил буурна. Мөн шөнөдөө хөндий дотогшоо чиглэж байсан салхи хот дулаармагц хөндийгөөс гадагш чиглэлтэй болно (7). Эдгээр нь “хотын дулаан арал” гэх ойлголттой буюу байгалийн унаган төрхийг бетоноор хучсанаар тухайн газарт агаар харьцангуй дулаан бөгөөд хуурай болдогтой холбоотой. 

Ийнхүү инверсийн давхаргыг дэмжигч хоёр хүчин зүйлсийг нарны эрчим даруй саармагжуулах боловч Сибирийн их даралтын орны нөлөөг зөвхөн салхины үйлчлэл хүчгүйдүүлж чадах юм. Үүний тулд салхи босоо тэнхлэгийн дагуу үгүй бол дулаан агаарын давхаргыг тууж одохуйц өндөрт үлээх хэрэгтэй. Сибирийн их даралтын орны хүч нь жил бүр өөр байх боловч сүүлийн 25 жилд нийт дүнгээрээ тасралтгүй эрчимжиж, өвөл илүү хүйтрэн, салхины эрч нэмэгдэж байгаа ажээ. Үүн дээр үндэслэн хийсэн судалгаагаар Хойд Хятадын нутагт өвлийн цагт утаа хуралдсан өдрийн тоо буурсан дүн гарч (6). Энэ нь манай орны хувьд ч таатай мэдээ юм. Гэвч Сибирийн их даралтын орон эрчимжих болсон шалтгаан нь одоогоор баттай тогтоогдоогүй байна. Дэлхийн Дулаарлын улмаас Хойд туйлын мөсөн давхарга хайлж түүний дам нөлөөгөөр Сибирийн их даралтын орон руу нэвтрэх хүйтэн агаарын урсгал нэмэгдсэн, зөвхөн агаар мандлын дотоод хэлбэлзлээс болсон эсвэл Евроази цасанд хучигдах нь ихэссэний улмаас гэх мэт таамгуудыг эрдэмтэд Сибирийн их даралтын орны эрчимжилттэй хамаатуулан судалсаар байна.        

Авч болох арга хэмжээнүүд

  • Инверсийн давхарга тогтсон өдрүүдэд гадагш гарaхаас зайлсхийж, тасалгааны агаараа тогтмол цэвэршүүлэн сэлгэх
  • Агаарын чанарын байнга шалгах
  • Амны хаалт тогтмол ашиглах
  • Хотоос зайдуу газар очих
  • Түлш түлэхээс  аль болох татгалзаж, цахилгаан халаагуур ашиглах.
  • Нэмэлт үйлдлүүд болон нарийвчилсан зааврууд манай Таны оролцоо хуудас руу зочилно уу

Төгсгөл

Инверсийн давхарга байгалийн жамаар үүссээр байгаа цагт тухайн орчинд ялгарч буй утаа хуралдаж тогтох нь гарцаагүй үзэгдэл юм. Гэвч бид энэхүү ээлжит бэрхшээлийн өмнө сөхрөх биш харин үүнийг хөгжил дэвшилд хүрэх хөшүүрэг болгож ашиглах ёстой. Нийслэл хотын цахилгаан болон дулаан түгээлтийн системийн чанар ба хүрэлцээг эрс нэмэгдүүлэх, нийт тээврийн хэрэгслүүдээс болон ахуйн зуухнуудаас ялгарах агаар бохирдуулагчдыг зохистой хэмжээнд тогтоох, хүн амынхаа орлогод тохирсон дулаалгын технологи болон жишгийг хөгжүүлэх гэх мэт дунд болоод урт хугацаанд хэрэгжүүлж болох олон шийдлүүд бидэнд бий. Тэдгээр шийдлүүдийг хэрэгжүүлэхийг засгийн газар болон нийслэлийн удирдлагаас шаардаж, гүйцэтгэлийг нь хянаж байх нь цэвэр агаараар амьсгалах хүсэлтэй хэн бүхний үүрэг билээ. Бид хэр их бохирдлоо бууруулна, тэр чинээгээр инверсийн давхаргад хуримтлагдах утаа багасна. 

Эх сурвалжууд

  1. https://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/science/atmosphere-layers2.html
  2. https://www.geographynotes.com/climatology-2/temperature-inversion-meaning-types-and-significance-climatology-geography/2732
  3. https://www.facebook.com/GanbatGantuya.PhD/photos/pcb.659674107852582/659674014519258/?type=3&theater
  4. https://www.eanet.asia/wp-content/uploads/2019/04/Report_17.pdf
  5. https://www.brainscape.com/flashcards/chapter-4-siberian-high-6337541/packs/9592501
  6. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017EF000682
  7. https://ownyourweather.com/what-is-temperature-inversion/

 

Бидэнтэй хамтран ажиллах бусад аргууд

Question

Асуулт асуу

Хайсан зүйлээ олохгүй байна уу? Биднээс асуугаарай.

энд асууна уу >

Knowledge

Мэдлэгээ хуваалцана уу

Бид найдвартай, сүүлчийн үеийн мэдээллийг таньд хүргэхийг хичээдэг. Хэрвээ таньд манай мэдээллийн санд санал болгох мэдээлэл байвал, бидэнтэй хуваалцаарай.

энд илгээнэ үү >

Volunteer

Сайн дурын судалгааны ажил хийх

Сайхан сэтгэлтэй сайн дурынхны дэмжлэгтэйгээр бидний ажил улам их өргөжнө.

энд бүртгүүлнэ үү >