Montseny XXI
La revista del Montseny el segle XXI

ISSN: 2339-8280     Dipòsit legal: B.3286-2014
número 3a      Març 2014
La inversió tèrmica

Josep M. Panareda
Maravillas Boccio
Resum

La inversió tèrmica és el canvi de signe del gradient tèrmic vertical. És un fenomen freqüent a les conques i depressions tancades de Catalunya. Fou estudiat per primera vegada per Eduard Fontseré a la Plana de Vic a partir d'observacions sistemàtiques de les temperatures mínimes hivernals durant els anys 1924 i 1925. Té conseqüències notables en el comportament i activitats de les persones, en el paisatge i en la distribució de les plantes i els animals.

Paraules clau: clima, boira, Eduard Fontserè, globus captiu, Plana de Vic.
Al parlar de la marinada en el primer article d'aquesta revista ja s'indicà que el principi general d'augment de la humitat i de disminució de la temperatura amb l'altitud s'inverteix en alguns llocs del Montseny, en especial cap a la Plana de Vic i la depressió del Vallès i la Selva. És el que s'anomena inversió tèrmica. La inversió tèrmica és un canvi de signe del gradient tèrmic.

Les inversions tèrmiques poden tenir un origen divers; ha estat sintetitzat de manera esquemàtica en la figura 1. En "a" es representa la variació de la temperatura a l'atmosfera lliure: hi ha una disminució progressiva en relació amb l'altura de l'aire. En "b" es mostra la inversió de terra a causa del refredament de l'aire superficial per contacte amb el sòl, que perd energia per irradiació; és el tipus que comentarem més endavant i que afecta de manera significativa el fons de la Plana de Vic i de la Depressió Prelitoral. En "c" s'esbossa una inversió tèrmica en altura amb la presència de boires. En "d" la inversió tèrmica és derivada pel pas d'un front, en especial quan aquest és fred. En "e" es fa palès un fort gradient tèrmic en els nivells inferiors a causa d'un rescalfament, fet que succeeix sobretot l'estiu.
© Dumalis
Figura 1.-Variació de la temperatura a l'atmosfera.
a) A l'atmosfera lliure.
b) Inversió tèrmica a ras de terra, intensa a les valls tancades i en dies de calma i en temps anticiclònic.
c) Inversió tèrmica en altitud amb la presència de boires.
d) Inversió tèrmica en altitud per la presència de masses d'aire diferent: front en altitud.
e) Fort gradient tèrmic a ras de terra per un escalfament, durant l'estiu.
Les inversions a ras de terra són produïdes pel refredament de l'aire superficial per contacte amb el sòl, el qual perd energia per irradiació. Aquesta pèrdua d'energia i l'escassa radiació rebuda, per efecte acumulatiu, poden donar lloc a un fort refredament de les capes inferiors de l'atmosfera durant l'hivern en períodes de calma anticiclònica, fenomen freqüent a les extenses planes siberianes i nord-americanes. Les potents i persistents inversions tèrmiques hi poden assolir més de 3.000 metres d'alçària.

A Catalunya no arriben a nivells tan intensos, però déu n'hi do el que succeeix a les valls, planes i depressions interiors tancades per muntanyes. És un fenomen ben conegut per la seva freqüència i localment per la seva relativa intensitat. A les planes de Ponent, a la Cerdanya, a les conques d'erosió de la Plana de Vic, del Pla de Bages, de la Conca d'Òdena, de la Conca de Barberà i de la Conca de Móra, al Pla l'Olot i a la Depressió Prelitoral són indrets on els seus habitants en són ben conscients d'aquesta anomalia tèrmica i de les boires que ben sovint generen (figura 2).
Figura 2.- Mar de núvols vist des de Santa Cecília de Montserrat. La boira cobreix l'espai entre el Baix Llobregat, el Vallès i el Bages; s'estenia sobretot damunt d'aquesta darrera comarca. A primer terme es perfila la silueta del monestir de Sant Benet (fotografia de Josep M. Panareda, el 22 de desembre de 1995).
El mar de núvols vist des del cim del Montseny

Una de les manifestacions més clares i espectaculars de la inversió tèrmica és la formació de boira al fons de les valls. L'altitud del Montseny (1.705 metres) permet contemplar l'ample mantell de boira baixa, com un immens mar de núvols, que es forma a la Plana de Vic, entre els 450 i 550 metres d'altitud, i al fons del Vallès i la Selva, entre els 100 i 350 metres d'altitud. El gruix de la boira i la seva permanència són molt variables.

Succeeix en nits serenes i en temps anticiclònics calmosos de l'estació freda, durant l'hivern i bona part de la tardor i primavera. La manca de vent, o un vent molt suau, fa que l'aire no es remogui i resti immòbil al fons de les valls. L'aire fred, com que és més dens que l'aire calent, roman al fons fins que un vent amb força suficient el remogui o que l'escalfor del dia a causa de la radiació solar el faci aixecar. És freqüent l'aixecament i la desaparició de la boira baixa cap a mig matí o al migdia i que es formi de nou al capvespre o al llarg de la nit.

Si l'escalfor del sol no és suficient o no hi ha gaire moviment de l'aire, la boira baixa pot persistir diversos dies. I això passa sovint, quan la pressió atmosfèrica és alta. Aleshores les baixes temperatures i la humitat elevada fan que el temps sigui poc agradable; cal abrigar-se i moltes activitats queden dificultades, a més a més, per la forta reducció de la visibilitat. Bé ho saben els de Vic, els de Manlleu i la resta dels habitants de la Plana de Vic, com també els de Manresa, Igualada, Mollerussa i Lleida, entre molts altres pobles i ciutats.

Mentre als fondals de les valls i depressions es pateix fred, humitat i poca visibilitat, als vessants i cims de l'entorn gaudeixen d'una temperatura agradable, d'un bon sol i d'una visibilitat espectacular. Els vessants són més calents i secs durant aquests episodis meteorològics (figura 3).

Les conseqüències de tot plegat van més enllà de les afectacions molestes o agradables envers les persones. Té efectes en les poblacions i conreus i, per tant, en condiciona uns paisatges diferents.
Figura 3.- Representació esquemàtica de la formació de boira baixa per inversió tèrmica entre la costa i la Plana de Vic. Compareu aquest esquema amb el de la marinada (Panareda i Boccio, 2014: figura 3) (original de J.M. Panareda, dibuixat per Maravillas Boccio).
La Plana de Vic, on primer s'estudià la inversió tèrmica

Semblantment al que s'explicà al comentar els estudis realitzats sobre la marinada, el primer estudiós que investigà com era i funcionava la inversió tèrmica fou el físic i meteoròleg Eduard Fontserè. L'interessà tant que n'ideà un estudi meticulós a la Plana de Vic, els resultats del qual ho exposa en un treball de referència, intitulat "L'anomalia tèrmica de la Plana de Vic" (Fontserè, 1937). Organitzà una xarxa de meteoròlegs observadors locals durant els anys 1924 i 1925. Una anàlisi d'aquest treball ha estat realitzada per Josep Batlló a partir de la consulta de documents originals (Batlló, 2009).

Fontseré és conscient de què la Plana de Vic ha de ser considerada com una gran vall tancada en relació amb la circulació atmosfèrica. La sortida pel Congost és prou estreta per no permetre el pas suficient de l'aire, i semblantment es pot dir de l'engorjat del Ter al travessar les Guilleries. Fontseré l'interessa esbrinar les característiques del clima dur de la Plana de Vic condicionat per aquest fenomen d'aire fred estancat durant l'hivern. Tanmateix el captiva el fet que es tracti d'un territori tan actiu des del punt de vista humà i amb una activitat agrícola i ramadera tan intensa en una natura que considera pobra i difícil de tractar. Cal dir que l'existència d'un observatori amb un llarg període d'observacions meteorològiques que ell considera solvents al Col•legi d'Orfes de Vilatorta acabà d'engrescar-lo, sobretot perquè li permetria disposar de dades de referència i realitzar estudis comparatius.
A Fontserè no li quadraven les coses al sentir parlar "quan bufa aquell airet del Pirineu..." i volia mostrar que l'origen del fred tan dur no era pas l'airet del Pirineu. Hauria de ser tot el contrari: si bufés un bon vent del Pirineu aquest provocaria un escalfament, o almenys dificultaria un refredament tan intens, ja que remouria l'aire i impediria que s'acumulés al fons. Veia que els freds extraordinaris de la Plana de Vic esdevenien quan el vent no bufava o eren molt suaus.

A partir de l'estiu de 1923 començà la recerca de possibles observadors fiables, redactà les instruccions i manà fer les construccions dels abrics termomètrics. Establí 14 estacions termomètriques a la Plana de Vic, inclosa la de Vilatorta, situades entre 460 i 700 metres d'altitud. També controlà la de l'observatori Fabra, a la serralada de Collserola (412 metres), que li serví també de referència. Es prenia la temperatura a nivell de terra i a 0,7 metres i 1,5 metres d'alçària.

Fontserè pogué ben aviat confirmà les seves sospites. Les temperatures més baixes es registraven en dies en què les nits eren serenes i quietes, amb aire encalmat. En canvi, els dies que la temperatura mínima assolien valors normals eren amb temps núvol, ventós o revolt. Amb aquestes condicions la irradiació nocturna és dificultada o els seus efectes són pertorbats pel vent (Fontserè, 1937: 22). A més, després d'aquestes matinades serenes i encalmades, les estacions situades en cotes inferiors registren les temperatures més baixes mentre que les estacions dels puigs ofereixen valors tèrmics més temperats.
Com exemple més interessant Fontserè presenta el mapa de les temperatures mínimes de l'aire a 1,50 metres d'alçària del 28 de febrer de 1924. El dia 26 havia nevat; la matinada del 27 bufava un intens corrent d'aire polar i seguí nevant fins la costa barcelonina. El matí del 28, el cel era serè i el corrent fred del NNW, que el dia abans s'havia fet sentir a tot el país, presentava una notable calma, aturat pel Pirineu, i només era fort al cap de Creus, on bufava tramuntana. A la Plana de Vic havia calma a ran de terra. La forta irradiació fou molt intensa i provocà una forta baixada de les temperatures. El mateix Fontserè transcriu la nota d'"horrible gebrada" que escriví la senyora de l'Isern, la masia on es registraren -26,5º, situada a 470 metres d'altitud. Aquella mateixa nit Vic registrà -18º (480 metres), Balenyà -17º (570 metres) i Vilatorta -15,2º (588 metres). Aquests valors contrasten amb els -10º de Taradell (620 metres), els -10,5º de Tona (570 metres) i sobretot els -8,1º de Puig Sec (650 metres); aquest darrer es troba només a 1.700 metres de distància de l'estació de Vilatorta. Reproduïm el mapa que el mateix Fontserè elaborà a partir de les dades obtingudes la matinada del 28 de febrer del 1924 (Fontserè, 1927: 26-27) (figura 4).
Figura 4.-Mapa de les temperatures mínimes de l'aire a 1,50 metres d'altura la matinada del 28 de febrer de 1924 a la Plana de Vic. És un bon exemple de la importància de les inversions tèrmiques a les conques tancades i en dies de calma (mapa reproduït de Fontserè, 1937: 26).
Fontserè volgué anar més enllà i saber quin gruix tenia la inversió tèrmica. Sabia que la influència estricta de la irradiació del sòl afecta a una capa molt estreta de l'atmosfera; també hi influeix la humitat atmosfèrica. Però hi ha un altre factor que condiciona una inversió tèrmica més gran i que afecta a un gruix de varis centenars de metres. Es tracta de la topografia. La Plana de Vic és totalment encerclada de muntanyes, els vessants de les quals s'escalfen de dia amb la radiació solar, el que provoca uns moviments convectius ascendents. Però a l'arribar la nit la irradiació d'aquests vessants refreda les capes properes al terra. I l'aire fred, més pesant, s'escola cap al fons de les valls i cap al fons de la Plana de Vic, el que provoca un fort descens de la temperatura i la formació d'una boira espessa (figura 5).

I per saber amb precisió el gruix de l'atmosfera afectat Fontseré decidí efectuar uns sondatges captius de fins a 400 metres el dia que es preveiés que hi hauria una situació anticiclònica forta. Els realitzà les nits del 23-24 i del 24-25 des del camp de futbol de Vic. Les dades de la nit del 24-25 són les següents: s'inicià l'ascensió del globus a les 6 h 5 m; a 0,4 metres del terra la temperatura era de -4,9º, a 10 metres -2,9º, a 100 metres -2,1º, a 200 metres -0,7º, a 300 metres 1,2º i a 400 metres 3,0º.
Figura 5.-Boira que cobreix la Plana de Vic vista des del cim de la serra de Cabrera (fotografia de Josep M. Panareda, el 27 de novembre de 1984).
La inversió tèrmica a les planes del Vallès i la Selva

Ben diferent és la inversió tèrmica a les planes del Vallès i la Selva. També participen dels efectes de la inversió tèrmica generalitzada en situacions de calma anticiclònica, però la barrera orogràfica que les separa de la costa és menor i té canals de comunicació més amples, com la vall baixa de la Tordera. Malgrat tot, aquesta inversió tèrmica és ben palesa si es comparen els valors tèrmics entre el fons de la depressió, com Sant Celoni, i el peu del Montseny, com Mosqueroles i Campins. La presència d'una capa de calitja al fons de la depressió és més evident vista des dels vessants del Montseny, però és poc perceptible des de dins d'aquesta massa bromosa i més freda (figura 6).
Fa unes poques dècades les boires eren molt més freqüents al llarg de la depressió del Vallès i la Selva. Normalment es desfeien amb els primers raigs del sol o a mig matí. Rarament es mantenien més d'unes poques hores, ben diferent de com succeeix a la Plana de Vic, que hi poden romandre dies seguits, fins que la situació anticiclònica s'esvaeix.

La raó de la forta disminució de la presència de boira baixa al Vallès i la Selva és la reducció de partícules en suspensió a l'atmosfera. Les finíssimes gotes que constitueixen les boires es formen a partir d'aquestes partícules. Només cal observar la localització i l'aspecte dels bancs de boira que es formen actualment. És fàcil detectar el seu origen.
Figura 6.-Fons del Vallès bromós vist des de mig vessant del Montseny (fotografia de Josep M. Panareda, el 13 de gener de 2012).
Conseqüències de la inversió tèrmica

Les conseqüències de la inversió tèrmica a ras deterra són diverses. La més evident és la formació de boira baixa, ben freqüent a la Plana de Vic i menys al Vallès i la Selva. La boira redueix la visibilitat a les carreteres i en dificulta la circulació. Tanmateix és un destorb per a moltes activitats.

La fredor sol fer més incòmode la vida de les persones i dificultar moltes activitats. Cal abrigar-se i protegir-se del fred i de la humitat.

Les baixes temperatures condiciona la vida de les plantes i els animals. Els que no suporten aquest nivell de fred no poden viure-hi, o tenen el cicle biològic escurçat. Algunes plantes i animals presents als vessants del Montseny són absents al fons de la Plana del Vic i del Vallès i la Selva. Aquest fet s'observa amb facilitat en les plantes de jardins i conreus. Els tarongers, per exemple, tenen moltes dificultats per sobreviure a aquests fondals. Hi ha qui s'entossudeix plantant-los una i altra vegada, però sucumbeixen a l'arribada de la primera fredorada. Es troben tarongers plantats encarats al sud als vessants inferiors del Montseny, més assolellats; de tota manera, també moren o resten ben malmesos en episodis de freds extrems, que esdevenen de tant en tant.

La plantació d'oliveres és sempre un fracàs al fons de la Plana de Vic; tanmateix al fons del Vallès i la Selva poden reeixir una mica més, però es malmeten quan esdevé una fredorada. Han estat plantades al vessants inferiors del Montseny, en indrets una mica enlairats respecte als fondals, com a la Garriga, Cànoves i Mosqueroles, on malgrat tot pateixen els efectes de les onades de fred més intenses, com la del febrer de 1956.

El període de collites de fruita i hortalisses és molt més curt al Vallès i la Selva respecte a les del Maresme, a la Plana de Vic alhora ho és més que a la Depressió Prelitoral. Cal tenir present que hi ha dos fenòmens que es potencien, la distància al mar que atenua la influència suavitzadora de les temperatures i la inversió tèrmica pel fet de constituir una clotada.




Bibliografia

Batlló, J. (2009): "L'anomalia tèrmica de la Plana de Vic: un projecte comú". Ausa, 24 (163): 217-235. Vic, Patronat d'Estudis Osonecs.

Fontserè, E. (1937): "L'anomalia tèrmica de la Plana de Vic". Memòries, vol. I, n. 1. Barcelona, Servei Meteorològic de Catalunya. 41 pàgs.

Fontserè, E. (1962): Meteorologia de l'excursionista. Barcelona, Centre Excursionista de Catalunya. 127 pàgs.

Llobet, S. (1947): El medio y la vida en el Montseny. Barcelona: C.S.I.C. 518 pàg. + mapa. Trad. catalana. El medi i la vida al Montseny. Estudi Geogràfic. (1990). Granollers: Museu de Granollers - Agrupació Excursionista de Granollers. 486 pàg. + periglacial al Montseny.

Panareda, J.M. (1991): El Montseny. Visió geogràfica. Vic, Eumo editorial. 175 pàgs.

Panareda, J.M. i Boccio, M. (2014): "La marinada, condicionant del paisatge del Montseny". Montseny XXI, 1a.

Riba, O.; Bolòs, O. de; Panareda, J.M.; Nuet, J. i Gosàlbez, J. (1980, 3ª ed.): Geografia Física dels Països Catalans. Barcelona, Ketres Editora. 226 pàgs.