In der Meteorologie ist eine Inversion eine Abweichung von der normalen Änderung eines atmosphärischen Eigentums mit der Höhe. Es bezieht sich fast immer auf eine Temperaturinversion, d. h. eine Zunahme in der Temperatur mit der Höhe, oder zur Schicht (Inversionsschicht), innerhalb dessen solch eine Zunahme vorkommt.

Eine Inversion kann zu Verschmutzung wie Smog führen, der dicht am Boden mit möglichen nachteiligen Effekten auf die Gesundheit wird fängt. Eine Inversion kann auch Konvektion durch das Handeln als eine "Kappe" unterdrücken. Wenn diese Kappe aus einigen von mehreren Gründen gebrochen wird, kann die Konvektion jeder Feuchtigkeitsgegenwart dann in gewaltsame Gewitter ausbrechen. Temperaturinversion kann auf eiskalten Regen auf kalte Klimas notorisch hinauslaufen.

Normale atmosphärische Bedingungen

Gewöhnlich innerhalb der niedrigeren Atmosphäre (die Troposphäre) ist die Luft in der Nähe von der Oberfläche der Erde wärmer als die Luft darüber größtenteils weil die Atmosphäre von unten geheizt wird, weil Sonnenstrahlung die Oberfläche der Erde wärmt, die der Reihe nach dann die Schicht der Atmosphäre direkt darüber z.B durch thermals (convective Wärmeübertragung) wärmt.

Wie und warum Inversionen vorkommen

Unter bestimmten Bedingungen wird der normale vertikale Temperaturanstieg solch umgekehrt, dass die Luft in der Nähe von der Oberfläche der Erde kälter ist. Das kann vorkommen, wenn, zum Beispiel, eine wärmere, weniger dichte Luftmenge eine kühlere, dichtere Luftmenge zur Seite rückt. Dieser Typ der Inversion kommt in der Nähe von warmen Vorderseiten, und auch in Gebieten von ozeanischem upwelling solcher als entlang der Küste von Kalifornien vor. Mit der genügend Feuchtigkeit in der kühleren Schicht ist Nebel normalerweise unter der Inversionskappe da. Eine Inversion wird auch erzeugt, wann auch immer die Radiation von der Oberfläche der Erde den Betrag der Radiation überschreitet, die von der Sonne erhalten ist, die allgemein nachts, oder während des Winters vorkommt, wenn der Winkel der Sonne im Himmel sehr niedrig ist. Diese Wirkung wird eigentlich beschränkt, um Gebiete zu landen, weil der Ozean viel längere Hitze behält. In den polaren Gebieten während des Winters sind Inversionen fast immer über das Land da.

Eine wärmere Luftmenge, die zur Seite rückt, kann eine kühlere jede Konvektion "abstellen", die in der kühleren Luftmenge da sein kann. Das ist als eine Bedecken-Inversion bekannt. Jedoch, wenn diese Kappe gebrochen wird entweder durch die äußerste Konvektion, die Kappe, oder durch die sich hebende Wirkung einer Vorderseite oder einer Bergkette überwindend, kann die plötzliche Ausgabe der in Flaschen abgefüllten convective Energie — wie das Bersten eines Ballons — auf strenge Gewitter hinauslaufen. Solche Bedecken-Inversionen gehen normalerweise der Entwicklung von Tornados in den Midwestern Vereinigten Staaten voran. In diesem Beispiel ist die "kühlere" Schicht wirklich ziemlich warm, aber ist noch dichter und gewöhnlich kühler als der niedrigere Teil der Inversionsschicht, die es bedeckt.

Senkungsinversion

Eine Inversion kann sich oben infolge Luft entwickeln, die allmählich über ein breites Gebiet sinkt und durch die adiabatische Kompression gewöhnlich wird wärmt, die mit subtropischen Gebieten des Hochdrucks vereinigt ist. Eine stabile Seeschicht kann sich dann über den Ozean infolgedessen entwickeln. Da diese Schicht progressiv wärmeres Wasser jedoch zur Seite rückt, kann die Turbulenz innerhalb der Seeschicht die Inversionsschicht zu höheren Höhen, und schließlich allmählich heben, sie sogar durchstoßen, Gewitter, und unter den richtigen Verhältnissen erzeugend, zu tropischen Zyklonen führend.

Der angesammelte Smog und Staub unter der Inversion verderben schnell den Himmel rötlich, leicht gesehen in Sonnentagen.

Folgen einer Thermalinversion

Mit dem Aufhören der Konvektion, die normalerweise in der Atmosphäre da ist, werden mehrere Phänomene mit einer Temperaturinversion vereinigt. Die Luft wird stiller, folglich wird die Luft dunkel, weil Staub und Schadstoffe von der Oberfläche nicht mehr gehoben werden.

Das kann ein Problem in Städten werden, wo viele Schadstoffe bestehen. Inversionseffekten kommen oft in großen Städten wie Mumbai, Indien vor; Los Angeles, Kalifornien;

Mexiko City; São Paulo, Brasilien; Santiago, Chile; und Tehran, der Iran sondern auch in kleineren Städten wie Oslo, Norwegen; Prag, Tschechien; Ljubljana, Slowenien; Salt Lake City, Utah; Logan, Utah; Vancouver, das britische Columbia; Chiang Mai; Launceston, Tasmanien und Boise, Idaho, die durch Hügel und Berge dass zusammen mit den Inversionswirkungsflaschenkapseln die Luft in der Stadt nah umgeben werden. Während einer strengen Inversion bilden gefangene Luftschadstoffe einen bräunlichen Dunst, der Atmungsprobleme verursachen kann. Der Große Smog von 1952, eines der ernstesten Beispiele solch einer Inversion, ist in London vorgekommen und wurde für ungefähr 11,000 bis 12,000 Todesfälle verantwortlich gemacht.

Manchmal ist die Inversionsschicht höher, so dass sich die Haufenwolke-Wolken verdichten können, aber dann breiten sie sich unter der Inversionsschicht aus. Das schneidet Sonnenlicht zum Boden aus und hält neuen thermals davon ab sich zu formen. Einer Periode der Bewölkung wird vom Sonnenwetter gefolgt, weil sich die Wolken zerstreuen. Dieser Zyklus kann mehr vorkommen als einmal an einem Tag.

Der Index der Brechung von Luftabnahmen als die Lufttemperatur, nimmt eine Nebenwirkung von heißerer Luft zu, die weniger dicht ist. Normalerweise läuft das auf entfernte Gegenstände hinaus, die vertikal, eine Wirkung verkürzen werden, die leicht ist, am Sonnenuntergang zu sehen (wo die Sonne in ein Oval "zermatscht" wird). In einer Inversion wird das normale Muster umgekehrt, und entfernte Gegenstände werden stattdessen ausgestreckt oder scheinen, über dem Horizont zu sein. Das führt zu den interessanten optischen Effekten der Luftspiegelung oder Sinnestäuschung.

Elektromagnetische Radiation (Radiofernsehen)

Ähnlich sehr hohe Frequenz (über ca. 90 MHz) Funkwellen (ein Teil des elektromagnetischen Spektrums, wie Licht seiend), können durch solche Inversionen gebrochen werden. Das ist, warum es möglich ist, manchmal FM-Radio (oder Bewachungsband-Fernsehen der VHF-LO) Sendungen von sonst unmöglichen Entfernungen so weit einige hundert Meilen in nebeligen Nächten zu hören. Das Signal, noch stark genug, um sogar an Hunderten oder selten, Tausende Meilen erhalten zu werden, würde normalerweise und weg von der Boden-basierten Antenne gebrochen, wird stattdessen unten zur Erde durch die Temperaturinversionsgrenzschicht gebrochen. Dieses Phänomen wird tropospheric ducting genannt. Es wird auch Hopser durch kleine Bordfunker und Amateurfunk-Maschinenbediener genannt. Entlang Küstenlinien während des Herbstes und Frühlings werden viele FM-Radiostationen durch die strenge Signaldegradierung geplagt, die sie veranlasst ähnlich zu sein, "hat Eier zusammengerafft".

Inversionen können den so genannten "grünen Blitz" vergrößern: Ein Phänomen, das am Sonnenaufgang/Sonnenuntergang gewöhnlich vorkommt, der seit ein paar Sekunden sichtbar ist, in denen das grüne Licht der Sonne wegen der Streuung - die kürzere Wellenlänge isoliert wird, wird am meisten gebrochen, so ist es das erste/letzte Licht vom oberen Rand der zu sehenden Sonnenscheibe.

Ton

Außerdem, wenn eine Inversionsschicht da ist (zum Beispiel früh am Morgen, wenn Lufttemperaturen des Boden-Niveaus kühl sind, und Lufttemperaturen auf höchster Ebene wärmer sind), wenn ein Ton oder Explosion am Boden-Niveau vorkommen, kann die Schallwelle von der wärmeren oberen Schicht völlig widerspiegelt werden (in dem der Ton schneller reist, d. h. die Luft niedrigeren akustischen Brechungsindex hat, so kann der Ton inneres Gesamtnachdenken erleben) und kehren Sie zurück zurück, um Niveau niederzulegen; der Ton reist deshalb viel weiter als normal. Das ist in Gebieten um Flughäfen bemerkenswert, wenn der Ton des Flugzeuges entfernend und landend häufig in größeren Entfernungen um die Morgendämmerung gehört werden kann als in anderen Zeiten des Tages.

Stoß-Wellen

Die Stoß-Welle von einer Explosion kann durch eine Inversionsschicht auf die ziemlich gleiche Weise widerspiegelt werden, weil es vom Boden in einem Luftplatzen springt und zusätzlichen Schaden infolgedessen verursachen kann. Dieses Phänomen hat drei Menschen im russischen RDS-37 Kerntest getötet, als ein Gebäude zusammengebrochen ist.

In einer Inversion wird die vertikale Bewegung in der Atmosphäre unterdrückt, weil die Atmosphäre stabil ist. Folglich wird der vertikale Hitzetransport durch Wirbel unterdrückt; das ist (abwärts) abgenommen Hitzetransport führt zum weiteren Abkühlen der niedrigeren Oberfläche. Das kann zu einem wirksamen Entkoppeln der Atmosphäre von der Oberfläche in äußersten Bedingungen, solchen führen, die in der Antarktis während der polaren Nacht gefunden werden können, wo Inversionen, die größer sind als 25 °C allgemein, vorkommen. Wenn es geschieht, dass der Himmel eine rötliche Farbe ist.