Temperatuurinversie

  Niveau :   

Temperatuursinversies zijn bijzondere weerfenomenen, er zijn zeer eenvoudige gevallen maar ook meer complexe.

Eenvoudige gevallen

Bij helder weer en weinig wind, is de temperatuursinversie makkelijk verstaanbaar. De bodem koelt vrij snel af en zo ook de luchtlaag net boven de grond.
Bij voorbeeld (*) , overdag bedraagt de temperatuur 10°C aan de grond en 7°C op 300 meter hoogte, en op het einde van de nacht, koelt het aan de grond af tot -4 °C.  De lucht in contact met de bodem koelt af tot 0 °C. Men zal dan bijvoorbeeld 4 °C noteren op 100 meter hoogte, 6 °C op 200 meter en 7 °C op 300 meter. Indien de lucht erg vochtig is, kan er mist gevormd worden. Overdag wanneer de zon de bodem opnieuw opwarmt, zal de inversie verdwijnen of zal verminderen in de winterperiode, de mist kan dan ook optrekken. 

Foto: O. Meeckers (Herve – 12-02-2003)

Wanneer er veel wind is, is de situatie eveneens heel duidelijk. De menging met de hogere luchtlagen is dan te groot zodat de temperatuursinversie niet de kans heeft te ontstaan. De lucht zal enkel ietwat stabieler zijn 's nachts en iets onstabieler overdag omwille van de dagelijkse gang van de temperaturen die zich sowieso voordoet.

Zonsondergang en einde van de convectie
Cumulus die evolueert naar stratus
Foto : R. Vilmos  (Vorst, Brussel – 31-07-2007)

Meer complexe gevallen

De situatie wordt complexer wanneer er weinig wind is. Wie weinig wind zegt 's nachts, zegt zeer weinig wind nabij de bodem, omwille van het wrijvingseffect. We hebben dan een laminaire afkoeling in de eerste honderden meters van de atmosfeer, de windsnelheid verhoogt - zij het lichtjes - naarmate we stijgen. Vanaf een zekere hoogte wordt deze lucht turbulent. In dit geval ontstaat de inversie ook dicht bij de bodem waar er zeer weinig wind is, maar de turbulentie op enige hoogte zorgt ervoor dat een deel van die koude lucht dicht bij de bodem stijgt. Deze lucht koelt dan verder af bij het stijgen aangezien de druk daalt (adiabatische afkoeling) en op enkele honderden meters hoogte in de troposfeer is de lucht dan uiteindelijk kouder dan de lucht nabij de bodem: top van de inversie. 

Ochtendmist
De zon slaagt er eindelijk in door het ochtendgrijs te priemen dat vrij hardnekkig blijft hangen over het meer van 'la Plate Taille'
Foto : A. Bernard (Froidchapelle, Meer van 'la Plate Taille', België - eind september 2007)

Indien we de gegevens uit het vorig voorbeeld hernemen(*), hebben we nog steeds een temperatuur aan de grond van -4 °C, een temperatuur van de lucht in contact met de bodem van 0 °C, op 100 meter zullen we dan -1 °C waarnemen en op 200 meter -2 °C (adiabatische afkoeling). Op 300 meter echter, boven de top van de inversie, zullen we nog steeds 7 °C hebben. Anders gezegd: de temperatuursinversie bevindt zich niet meer nabij de bodem, maar op enige hoogte boven het aardoppervlak. Bovendien, aangezien deze inversie op 300 meter een stuk scherper is - we gaan immers vrij bruusk van -2 °C naar 7 °C - zal de windsnelheid ook de neiging hebben nog toe te nemen: nachtelijk windmaximum wat men ook 'low level jet' noemt, wat de turbulentie in stand houdt. Wanneer de lucht bovendien vochtig is, kan zich stratusbewolking vormen: "turbulentiestratus".
Deze inversies zijn vaak hardnekkig en kunnen ook overdag aanhouden. In ons geval moet de temperatuur 10 °C overschrijden vooraleer de inversie en de hieraan verbonden stratusbewolking doorbroken worden. 

Zon priemt doorheen een winters wolkendek
Foto : Notger (Stavelot, België – 01-02-2003

De Ardennen bevinden zich vaak boven de inversielaag met turbulentie. Maar de Ardense bodem koelt uiteraard ook af en er wordt een dunne  koude luchtlaag gevormd die echter niet voldoende dik is om turbulenties te veroorzaken aan de top. 's Nachts wordt het dus koud op de Ardense hoogten, maar overdag verdwijnt de inversie gemakkelijk en kennen we in de Ardennen hoge maxima. De lagere streken van het land bevinden zich onder de inversielaag (en eventueel onder de stratusbewolking) en de maxima blijven er een stuk lager. Deze situatie is erg typisch aan het einde van de herfst of in de winter. In oktober of in maart heeft de zon over het algemeen al meer kracht om de inversie snel te doorbreken. 

Zonsopgang over de collegiale kerk van Lobbes die opduikt in de mist 
Foto : G. Desgain (Lobbes, België – 14-10-2007)