Niemal 190 proc. średnich wartości pomiarów wynosi stężenie szkodliwego pyłu zawieszonego PM10 w zimowe, mroźne, wyżowe i bezchmurne noce, gdy dochodzi do inwersji temperatury w atmosferze – wynika z analiz meteorologów z Uniwersytetu Śląskiego.

Profesor Tadeusz Niedźwiedź przypomina, że przy normalnym rozkładzie temperatury jej wartość w troposferze (przyziemnej warstwie atmosfery) spada średnio o 0,6 stopnia Celsjusza na 100 m wysokości. Jednak czasem dochodzi do sytuacji anormalnej, gdy wraz z wysokością temperatura nie spada, ale wzrasta – i to nazywa się inwersją temperatury właśnie.

„Nasze badania pokazały, że inwersje temperatury bardzo mocno wpływają na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń atmosfery, zwłaszcza zanieczyszczeń pyłowych pochodzących np. z domowych palenisk” – powiedział prof. Niedźwiedź, inicjator pomiarów i kierownik zespołu badawczego.

Z przywołanych przez niego analiz wynika, że stężenie zanieczyszczeń pyłowych przy inwersji temperatury jest wyższe: w zimie przy inwersji odnotowuje się średnio 190 proc. średnich wartości z wszystkich pomiarów, a w lecie – 114 proc.

Klimatolog dodał, że nocy, w których dochodzi do inwersji temperatury, w ciągu roku jest nieco ponad 50 proc. W zimie jest to 20-40 proc., a w lecie nawet 75 proc., choć wtedy emisja pyłowych zanieczyszczeń jest mała.

„Najsilniejsza zanotowana przez nas inwersja wynosiła 11,8 stopnia Celsjusza na 100 m; było to 23 grudnia 2010 r., tuż nad ranem. W tym dniu stężenie pyłu PM10 było niesamowicie wysokie: wg danych ze stacji WIOŚ wyniosło: w Dąbrowie Górniczej 219 µg/m3, w Katowicach 377, a w Rybniku przekroczyło nawet 700 – przy normie 50 µg/m3” – podał prof. Niedźwiedź.

Zjawisko inwersji powstaje szczególnie podczas mroźnych, wyżowych, bezchmurnych nocy, gdy nie ma wiatru. Wówczas przy powierzchni ziemi utrzymuje się dużo niższa temperatura niż na wysokości kilkudziesięciu lub kilkuset metrów nad gruntem.

„Na skutek osiadania powietrza dochodzi więc do zatrzymania i kumulacji zanieczyszczeń sięgających czasem nawet do poziomu 100-300 metrów nad gruntem, ponieważ zanieczyszczenia generowane m.in. przez domowe paleniska nie mają się jak i gdzie rozproszyć w atmosferze. Często pojawia się też mgła przyziemna i tworzy się klasyczny smog. Wtedy też notowane są największe stężenia szkodliwych gazów i pyłów w powietrzu, nierzadko ogłaszany jest również alarm smogowy” – tłumaczył klimatolog.

Zespół meteorologów z UŚ od ponad 20 lat bada zmiany w strukturze dolnej troposfery w zależności od warunków pogodowych – w jednym z najbardziej zurbanizowanych i zanieczyszczonych regionów Polski. Ciągłe pomiary prowadzone są w Sosnowcu, gdzie znajdują się stacje meteorologiczne zlokalizowane na dwóch poziomach: 2 i 88 metrów nad gruntem.

Z poziomu górnej stacji meteorologicznej naukowcy robią również zdjęcia. „Podczas jednej sytuacji inwersyjnej zauważyłem, że dymy z wysokich kominów przemysłowych wyraźnie przebijały się przez tę warstwę inwersyjną. Oznaczało to, że zanieczyszczenia wydostawały się ponad tę warstwę, gdzie łatwiej ulegały rozproszeniu poprzez silniej wiejące tam wiatry. Natomiast te pyły, które pochodzą z niskiej emisji czy środków komunikacji zostają przy ziemi” – powiedział prof. Niedźwiedź.

Ostatnio, w ramach dofinansowania z NCN, badacze przeprowadzili analizę trendów i wieloletniej zmienności występowania inwersji temperatury powietrza, a także ocenili jej wpływ na zanieczyszczenie powietrza w warstwie granicznej atmosfery.

W ocenie klimatologa wiedza na temat występowania inwersji temperatury i jej wpływu na wzrost zanieczyszczenia powietrza w atmosferze może przydać się w prognozowaniu zagrożeń. „Jeśli spodziewamy się pogody wyżowej, przy bezchmurnym niebie, bez wiatru to mamy wyraźny sygnał, że podczas takiej nocy albo nad ranem stężenia pyłów będą duże” – wskazał.

„Warto jednak pamiętać, że rozmawiamy o naturalnym procesie, na występowanie którego niestety nie mamy wpływu. Możemy jedynie zmniejszać emisję zanieczyszczeń do atmosfery, zarówno przez zakłady przemysłowe, jak też przez gospodarstwa domowe. A w przypadku dużego stężenia pyłów czy alarmu smogowego – ograniczyć przebywanie na dworze” – podsumował prof. Niedźwiedź.