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¿Qué es la inversión térmica?

¿ Te has preguntado porqué se forma una capa de contaminación que cubre muchas ciudades durante el invierno? Esto suele suceder cuando se produce la inversión térmica, un fenómeno que está asociados a situaciones de gran estabilidad atmosférica. Aquí te lo explicamos.

Inversión térmica
Cuando hay un anticiclón, el aire desciende desde las capas más altas de la troposfera, se calienta y retiene junto a la superficie el más frío, que aparece por radiación.

En condiciones normales, la temperatura disminuye con la altitud (unos 6,5 ºC por cada 1000 metros) en la troposfera, que es la parte baja de la atmósfera. Sin embargo, esto en determinadas circunstancias no se cumple. En situaciones de inversión térmica, la temperatura de la parte superior de una capa es mayor que la inferior.

Este fenómeno se suele producir durante las noches de invierno, en situaciones de gran estabilidad atmosférica, aunque realmente si las condiciones son las adecuadas, pueden darse en cualquier época del año. El movimiento que realiza el aire frío de capas altas en su descenso hacia la superficie se conoce como subsidencia. El aire se comprime, aumenta de presión, se calienta y pierde humedad, lo que explica la ausencia de nubosidad.

Por este motivo, en las noches despejadas de invierno, cuando el suelo ha perdido calor por radiación, las capas de aire cercanas a él se enfrían más rápido que las capas superiores. Este aire tan frío es muy denso y se deposita en fondos de valles, hoyas u otros sectores orográficamente proclives a la formación de piscinas de aire frío, como pueden ser las dolinas o los poljés, donde predominan las rocas calizas. Por este motivo, en ocasiones las temperaturas (especialmente las nocturnas) son mucho mucho más frías en zonas bajas que en las cumbres.

bosque con neblina
La neblina se forma cuando el vapor de agua se condensa formando una nube cercana a la superficie, en una condición de alta estabilidad, generalmente asociada a una inversión de temperatura por el enfriamiento nocturno del aire cercano a la superfície.

La inversión térmica se rompe conforme calienta el sol o por el viento, que suele anunciar un cambio de masas de aire, lo que permite que finalmente las distintas capas de aire se puedan mezclar. Hasta entonces, debido a esos movimientos descendentes del aire no se pueden generar nubes de desarrollo vertical.

En Chile, las inversiones térmicas nos acompañan todo el año

En nuestro país, somos testigos de 4 tipos diferentes de inversión térmica. Una inversión de subsidencia nos acompaña durante todo el año y está asociada a la presencia del Anticiclón del Pacífico, donde el aire de las capas superiores de la atmósfera desciende, y mientras lo hace se calienta, creando una capa cuya base se encuentra a aproximadamente unos 1.000 m sobre la superfície (en el límite de la capa límite superficial) -claro que esta altura puede más alta o más baja dependiendo de la época del año. Esta subsidencia es la responsable por el cielo prácticamente sin nubes durante el verano en el centro sur y el resto del año en el norte de Chile.

Santiago de Chile; contaminación del aire
En invierno, las inversiones por advección de masas de aire frío y por pérdida radiativa de calor en superficie son las más perjudiciales, pues mantienen 'atrapados' a los contaminantes atmosféricos más cerca de la superficie. Capa de contaminación sobre Santiago con la cordillera nevada al fondo.

Los sistemas frontales también tiene asociadas inversiones de temperatura, pero como ellos son fenómenos pasajeros, y de movimiento relativamente rápido, no ejercen gran influencia en las condiciones de ventilación. Algo parecido ocurre con las inversiones que se forman cuando una masa de aire más fría llega y se posiciona bajo una masa de aire mas cálida (inversiones por advección).

El tipo de inversión -asociada a las altas frías migratorias- es más perjudicial en lo que respecta a contaminación ambiental, y suele ocurrir durante las noches de invierno, cuando un anticiclón frio evita la formación de nubes. El suelo se enfría rápidamente durante la noche debido a la pérdida de calor por radiación y, consecuentemente, el aire más cercano a la superficie se va enfriando. Esto genera una inversión del gradiente vertical de temperatura, dejando el aire más frío, literalmente, atrapado entre el suelo y la capa de aire más cálida más arriba. El aire, más frío y pesado, tiende a permanecer inmóvil, sin mezcla vertical, y con él los gases y material particulado, que en invierno pueden llegar a niveles peligrosos para la salud en muchas ciudades de Chile.