Inwersja termiczna w zimie i jej wpływ na jakość powietrza

Inwersja termiczna (nazywana także inwersją temperaturową) to zjawisko, w którym temperatura powietrza zamiast spadać wraz z wysokością – rośnie. Jej kluczową cechą jest hamowanie pionowych ruchów powietrza, co prowadzi do ograniczenia mieszania się warstw przyziemnych z wyżej położonymi.
Analiza warunków atmosferycznych z dnia 21 stycznia 2026 r. wskazuje, że przy powierzchni ziemi występowała wyraźna inwersja radiacyjna. Tego typu inwersja tworzy się najczęściej podczas bezchmurnych i bezwietrznych nocy, gdy podłoże intensywnie wypromieniowuje ciepło do atmosfery i szybko się ochładza. Powietrze jako cała warstwa traci ciepło wolniej, dlatego bezpośrednio przy gruncie staje się chłodniejsze niż powietrze znajdujące się powyżej. Brak dopływu energii słonecznej dodatkowo wzmacnia ten efekt.
Tego dnia nad Polską występowała również inwersja osiadania, związana z obecnością rozległego wyżu atmosferycznego. Powstaje ona w wyniku powolnego opadania mas powietrza, które podczas zstępowania ulegają sprężaniu i ogrzewaniu.
Opisane zjawiska są wyraźnie widoczne na pionowym profilu temperatury z godzin nocnych. Temperatura osiąga minimum przy powierzchni ziemi, a następnie rośnie wraz z wysokością do poziomu kilkuset metrów, co jest charakterystyczne dla inwersji radiacyjnej. Powyżej tej warstwy temperatura ponownie spada, aż do wysokości około 1200 metrów, gdzie zaznacza się kolejny wzrost temperatury związany z inwersją osiadania w warunkach wyżowych.
Obecność wyżu atmosferycznego oznaczała nie tylko występowanie inwersji, lecz także bardzo słaby wiatr. Potwierdzają to dane przedstawione na wykresach – minimalne prędkości wiatru zaznaczone na chorągiewkach wiatrowych oraz niewielkie przemieszczenia balonu meteorologicznego, zobrazowane linią toru jego ruchu.

Dla pełniejszego obrazu sytuacji warto zwrócić uwagę, że inwersja osiadania widoczna w profilu pionowym sprzyjała powstawaniu chmur warstwowych nad wschodnią częścią Polski. Zjawisko to jest dobrze widoczne na grafice satelitarnej EUMETSAT, gdzie rozległe zachmurzenie niskie układa się w obszarach objętych stabilną, wyżową masą powietrza.

Jaki wpływ mają te warunki na jakość powietrza?
Zimowa aura oraz dominacja wyżów atmosferycznych sprzyjają nie tylko spadkom temperatury, lecz także epizodom podwyższonych stężeń zanieczyszczeń powietrza. Wynika to z jednoczesnego działania kilku czynników, które w ostatnich tygodniach występowały również w Polsce.
Kluczową rolę odgrywa inwersja termiczna, w której chłodne powietrze zalega przy powierzchni ziemi, a cieplejsze warstwy powietrza powyżej działają jak swoista „pokrywa”, ograniczając unoszenie się i rozpraszanie zanieczyszczeń. W takich warunkach substancje emitowane przy ziemi kumulują się w warstwie przyziemnej, bezpośrednio wpływając na jakość powietrza.
Istotnym czynnikiem jest również wzrost emisji związany z ogrzewaniem. Spadek temperatury prowadzi do zwiększonego zużycia paliw w sektorze komunalno-bytowym, co skutkuje wyższą emisją pyłów zawieszonych i innych zanieczyszczeń.
Dodatkowo, wyżowy typ pogody oznacza zwykle słaby wiatr lub jego brak, co uniemożliwia skuteczne rozpraszanie zanieczyszczeń. W efekcie pozostają one w rejonach źródeł emisji, prowadząc do lokalnych przekroczeń norm jakości powietrza.
Połączenie tych czynników – typowe dla zimowych warunków w Polsce – sprawia, że pomimo ogólnej poprawy jakości powietrza w skali roku, w sezonie zimowym nadal dochodzi do epizodów podwyższonych stężeń zanieczyszczeń. Ostatnie lata przyniosły częściej łagodniejsze zimy i niższe poziomy zanieczyszczeń, jednak obecna sytuacja pokazuje, że jakość powietrza zależy nie tylko od skali redukcji emisji, lecz także od naturalnych procesów atmosferycznych i warunków pogodowych.
Pogorszenie jakości powietrza znajduje odzwierciedlenie zarówno w pomiarach prowadzonych przez GIOŚ, jak i w dostępnych prognozach jakości powietrza ZMAiK IOŚ-PIB. W okresach niekorzystnych warunków meteorologicznych szczególnie istotne jest korzystanie z rzetelnych i sprawdzonych źródeł informacji.
https://ios.edu.pl/jakosc-powietrza/

Pomiary jakości powietrza – źródło: https://powietrze.gios.gov.pl/pjp/current