L'inversion de température, également appelée inversion thermique, une inversion du comportement normal de la température dans la troposphère (la région de l'atmosphère la plus proche de la surface de la Terre), dans laquelle une couche d'air frais à la surface est recouverte par une couche d'air plus chaud. (Dans des conditions normales, la température de l'air diminue généralement avec la hauteur.)
Les inversions jouent un rôle important dans la détermination des formes des nuages, des précipitations et de la visibilité. Une inversion agit comme un cap sur le mouvement ascendant de l'air des couches inférieures. En conséquence, la convection produite par le chauffage de l'air par le bas est limitée à des niveaux inférieurs à l'inversion. La diffusion de la poussière, de la fumée et d'autres polluants atmosphériques est également limitée. Dans les régions où une inversion de bas niveau prononcée est présente, les nuages convectifs ne peuvent pas atteindre une hauteur suffisante pour produire des averses et, en même temps, la visibilité peut être considérablement réduite en dessous de l'inversion, même en l'absence de nuages, par l'accumulation de poussière et particules de fumée. Parce que l'air près de la base d'une inversion a tendance à être frais, le brouillard y est fréquemment présent.
Les inversions affectent également les variations diurnes de la température de l'air. Le principal chauffage de l'air pendant la journée est produit par son contact avec une surface terrestre qui a été chauffée par le rayonnement solaire. La chaleur du sol est communiquée à l'air par conduction et convection. Étant donné qu'une inversion contrôlera généralement le niveau supérieur auquel la chaleur est transportée par convection, seule une couche d'air peu profonde sera chauffée si l'inversion est faible et importante, et l'augmentation de la température sera grande.
Il existe quatre types d'inversions: sol, turbulence, affaissement et frontal.
Une inversion du sol se développe lorsque l'air est refroidi par contact avec une surface plus froide jusqu'à ce qu'il devienne plus froid que l'atmosphère sus-jacente; cela se produit le plus souvent par temps clair, lorsque le sol se refroidit rapidement par rayonnement. Si la température de l'air de surface descend en dessous de son point de rosée, du brouillard peut en résulter. La topographie affecte grandement l'ampleur des inversions du sol. Si le terrain est vallonné ou vallonné, l'air froid formé sur les surfaces supérieures du terrain a tendance à s'écouler dans les creux, produisant une inversion plus grande et plus épaisse au-dessus du sol bas et peu ou pas au-dessus des altitudes plus élevées.
Une inversion de turbulence se forme souvent lorsque l'air de repos recouvre l'air turbulent. Au sein de la couche turbulente, le mélange vertical transporte la chaleur vers le bas et refroidit la partie supérieure de la couche. L'air non mélangé au-dessus n'est pas refroidi et est finalement plus chaud que l'air au-dessous; une inversion existe alors.
Une inversion de subsidence se développe lorsqu'une couche d'air répandue descend. La couche est comprimée et chauffée par l'augmentation résultante de la pression atmosphérique et, par conséquent, le taux de déchéance de la température est réduit. Si la masse d'air descend suffisamment bas, l'air à plus haute altitude devient plus chaud qu'à basse altitude, produisant une inversion de température. Les inversions d'affaissement sont courantes sur les continents nord en hiver et sur les océans subtropicaux; ces régions ont généralement de l'air en retrait car elles sont situées sous de grands centres de haute pression.
Une inversion frontale se produit lorsqu'une masse d'air froid sape une masse d'air chaud et la soulève en altitude; le front entre les deux masses d'air a alors de l'air chaud au-dessus et de l'air froid en dessous. Ce type d'inversion a une pente considérable, tandis que les autres inversions sont presque horizontales. De plus, l'humidité peut être élevée et des nuages peuvent être présents immédiatement au-dessus.
