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Inversione termica

In meteorologia con “inversione termica”, o più semplicemente “inversione”, si indica una situazione in cui dell’aria calda sovrasta dell’aria fredda. Quindi una situazione inusuale rispetto al normale andamento della temperatura con la quota.

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Solitamente salendo in quota la temperatura dell’aria diminuisce. In occasione di un’inversione accade il contrario: all’interno di un determinato strato della bassa troposfera la temperatura aumenta salendo di quota. All’interno di questo strato l’aria più in basso risulta dunque essere più fredda di quella che la sovrasta. Lo strato d’inversione è uno strato particolarmente stabile con poco rimescolamento al suo interno.

Immagini dell’andamento della temperatura e dell’umidità, come pure del limitato rimescolamento dell’aria in presenza di un’inversione.
Rappresentazione schematica di un’inversione. Nella parte sinistra dell’immagine è indicato in rosso l’andamento della temperatura e in verde quello dell’umidità (punto di rugiada). Nello strato d’aria sotto l’inversione l’umidità è elevata. Se le curve del punto di rugiada e della temperatura si toccano, significa che l’aria è diventata satura e inizia la condensazione. Si formano le goccioline che danno vita alla nebbia o alla nebbia alta. Nella parte destra dell’immagine è indicata la posizione dello strato di nebbia alta (Stratus) che si forma laddove l’aria è satura. Al di sotto dell’inversione l’atmosfera non è stabile ed è possibile che vi sia del rimescolamento. (© Libro “Flugwetter” di K.H. Hack)

Cattiva qualità dell’aria durante un’inversione termica

Uno strato di inversione termica agisce come il coperchio di una pentola e impedisce lo scambio verticale tra le masse di aria. Di conseguenza le sostanze inquinanti emesse in prossimità del suolo non vengono distribuite in un grande volume di aria e quindi diluite, bensì si accumulano in uno strato il cui spessore è generalmente limitato a poche centinaia di metri.

Immagine di una situazione d’inversione, la pianura sotto la foschia fitta non è più visibile.
Situazione d’inversione nella Svizzera centrale, al di sopra l’aria è limpida per effetto favonico. Sotto i 700 m slm non c’è nebbia, ma una fitta foschia con una qualità dell’aria scadente (21 novembre 2014). (© D. Gerstrgrasser)

Particolarmente critiche sono le situazioni anticicloniche persistenti con un’inversione che scende nettamente sotto la quota di 1000 metri. Se queste condizioni permangono per diverse settimane vi può essere un forte aumento delle sostanze inquinanti (soprattutto polveri fini, le cosiddette PM10). Un caso molto interessante si verifica quando, pur in presenza di un’inversione termica persistente, vi è poca nebbia o nebbia alta: in questi casi la concentrazione di polveri fini può raggiungere livelli particolarmente elevati. la radiazione solare, infatti, mette in atto dei processi fotochimici che aumentano ancora di più la concentrazione delle sostanze inquinanti.

A differenza delle situazioni con elevate concentrazioni di ozono in estate, durante l’inverno l’inquinamento è limitato alle basse quote. Al di sopra dell’inversione l’aria non è solo secca e mite, ma anche molto limpida e “pulita”.

Dati per la qualità dell’aria

I dati sulla qualità dell’aria sono disponibili presso le divisioni cantonali dell’ambiente. Durante il periodo invernale MeteoSvizzera elabora previsioni sulle inversioni per alcuni Cantoni. Per il Cantone Ticino i dati sono disponibili al seguente link.

Per i Grigioni al seguente link (in tedesco)