Unoszący się dym zatrzymywany jest przez, znajdującą się powyżej, warstwę ciepłego powietrza.

Inwersja temperatury (inwersja termiczna lub po prostu inwersja) to w meteorologii zjawisko atmosferyczne polegające na wzroście temperatury powietrza wraz z wysokością.

W normalnych warunkach, w najniższej części atmosfery, troposferze , powietrze bliżej powierzchni ziemi jest cieplejsze niż wyżej. Dzieje się tak dlatego, że powietrze ogrzewa się od nagrzanej powierzchni ziemi a tak ogrzane powietrze, unosi się do góry w wyniku konwekcji . Unoszące się powietrze ochładza się w wyniku przemiany adiabatycznej (wyżej jest mniejsze ciśnienie). Czasami w wyniku zjawisk zachodzących w atmosferze dochodzi do odwrotnego układu temperatur niż zazwyczaj.

Zjawisko to może wywoływać inne efekty w atmosferze, które mogą być widoczne np. gromadzenie się mgły lub różnice w zanieczyszczeniu atmosfery.

Z tego samego powodu, inwersje zalegające przez dłuższy czas mogą wpływać na intensyfikowanie się zjawiska smogu nad obszarami o dużej emisji zanieczyszczeń.

Rodzaje inwersji

Znaczna inwersja temperatury utrzymująca chmury nad Kotliną Jeleniogórską . Widok z Kopy na Karpacz .

Zależność między wysokością (oś y), a temperaturą (oś x) w normalnych warunkach atmosferycznych.

Ze względu na wysokość występowania inwersje, dzieli się na inwersje w atmosferze swobodnej (górne), oraz inwersje przyziemne (dolne). Te dwa rodzaje dzieli się dalej.

Inwersje w atmosferze swobodnej

• osiadania – powstaje w efekcie osiadania mas powietrza w wyżu . Górne warstwy powietrza przemieszczając się w dół, sprężają się, a zatem, zwiększa się ich temperatura i w średnich wysokościach, powstaje warstwa powietrza cieplejszego niż powietrze poniżej.
• turbulencyjna – powstaje na skutek mieszania się powietrza wywołanego silnymi zawirowaniami powietrza. Zawirowania te mogą tworzyć się na nierównościach terenowych lub przy silnym wietrze.
• frontowa – występuje we frontach atmosferycznych , zwłaszcza we froncie ciepłym , gdy masa ciepłego powietrza wślizguje się na masę powietrza zimnego. Na styku tych mas, obecna jest warstwa inwersji.
• pasatowa – występuje w pobliżu zwrotników , gdzie zachodzą silne prądy zstępujące. Opadając, powietrze szybko się ogrzewa, co powoduje efekt analogiczny do inwersji osiadania.
• tropopauzy – zatrzymanie spadku temperatury z wysokością spowodowane kontaktem z cieplejszą stratosferą .

Inwersje przyziemne

• radiacyjna – powstaje podczas bezwietrznych i bezchmurnej nocy, głównie po zachodzie słońca. Po dniu podłoże i powietrze przy ziemi jest ogrzane, podłoże wypromieniowuje (stąd nazwa radiacyjne) swoje ciepło do kosmosu, szybko ochładzając się, powietrze wypromieniowuje ciepło znacznie wolniej. W warstwie tuż przy powierzchni, powietrze staje się wtedy chłodniejsze niż znajdujące się ponad nim powietrze uprzednio ogrzane.
• orograficzna – charakterystyczna dla dolin górskich. Jest to pewien wariant inwersji radiacyjnej, powietrze ochłodzone w wyniku wypromieniowania ciepła z ziemi spływa ze zbocz górskich, na dno doliny
• adwekcyjna – powstaje, gdy nad wychłodzoną powierzchnię ziemi napływa cieplejsze powietrze. Warstwa powietrza granicząca z powierzchnią, ochładza się, a powietrze powyżej pozostaje ciepłe.
• śniegowa – powstaje, gdy powietrze cieplejsze ochładza się od śniegu

W wyniku różnic w prędkości rozchodzenia się dźwięku w powietrzu ciepłym i zimnym zjawisku inwersji przyziemnej towarzyszy znaczący wzrost słyszalności dalekich głosów. Jest to związane ze zjawiskiem refrakcji (zstępującej).