Inversion: Die Inversionswetterlage, Umkehrung der Temperatur

Der Begriff Inversion kommt aus dem Lateinischen und bedeutet Umkehr. In der Meteorologie spricht man von einer Inversion, wenn in Luftschichten eine Temperaturumkehr stattfindet.

Im Normalfall ist die Luft in Bodennähe am wärmsten, weil sich der Boden durch Sonneneinstrahlung erwärmt und diese Wärme an die unteren Luftschichten abgibt, diese also praktisch „heizt“. Mit zunehmender Höhe nimmt die Temperatur der Luft ab. Dazu gibt es eine Faustregel: Alle 100 Meter sinkt die Temperatur um 1 Grad Celsius. Ein idealisiertes Beispiel aus dem Sommer: Während es in Bodennähe 30 Grad warm ist, liegt die Temperatur in 1.500 Meter Höhe bei nur noch 15 Grad, und in 3.000 Meter Höhe liegt die Nullgradgrenze. Wenn sich in unser idealisiertes Beispiel eine Luftschicht einschleicht, in der die Temperatur höher ist als in der unter ihr liegenden Luft, liegt eine Inversion vor. Typischerweise ist diese Umkehrschicht mit ein paar hundert Meter eher dünn. Sie ist aber an kalten Herbst- oder Wintertagen ein Garant für Hochnebel.

Wo kommt die Inversion nun her? Sie kann auf mehrere Arten entstehen. Durch Absinken: In einem Hochdruckgebiet sinkt Luft großräumig ab und wird dabei erwärmt. Wenn bei diesem Absinken kein Wasser verdunstet wird, dann nimmt die Temperatur alle 100 Meter um 1 Grad Celsius zu. Ein Luftteilchen, das aus großer Höhe absinkt, legt einen weiten Weg zurück und kann sich stärker erwärmen als eines, das seine Reise nach unten von einem tieferen Start antritt.

• Durch Strahlung: Dazu braucht es wieder ein Hochdruckgebiet. Im Winter geht die Sonne in unseren Breiten zeitig unter, und in den langen Nächten kühlt der Boden sehr stark aus. Der kalte Boden kühlt auch die darüber liegende Luft ab – allerdings nur bis zu einer gewissen Höhe. An dieser Grenzhöhe liegt nun wärmere Luft über kälterer.
• Durch Fronten: Bei einer Warmfront gleitet die warme Luft der Front auf die kalte, vor Ort befindliche Luft auf. Bei einer Kaltfront dagegen schiebt sich die kalte Luft wie ein Keil unter die warme, vor Ort befindliche Luft. In beiden Fällen entsteht eine Inversion.
• Durch Warmluftadvektion: Wenn warme Luft über kalte Oberflächen strömt, kühlen die unteren Luftschichten stärker ab als die höheren.