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Wissen · Der Deckel über dem Wetter

Temperaturinversion

Normalerweise wird es nach oben kälter. Bei einer Inversion dreht sich das in einer Schicht um — oben ist es wärmer als unten. Diese Umkehr wirkt wie ein Deckel: Sie hält Nebel und Schadstoffe unten, sperrt Kaltluft in Täler und kann Gewitter verhindern. Diese Seite erklärt Arten und Folgen — wörtlich vom DWD belegt.

Was eine Inversion ist

„[Die] Umkehr des normalerweise mit der Höhe abnehmenden Temperaturverlaufs in einer mehr oder weniger dicken Schicht.“ — DWD

Weil warme Luft leichter ist als kalte, liegt bei einer Inversion die leichte warme Luft über der schweren kalten — eine sehr stabile Schichtung. Der DWD: „Eine Inversion wirkt in der Atmosphäre stabilisierend.“ Deshalb tut sich in einer Inversionslage oft tagelang wenig.

Schematisches Temperatur-Höhen-Profil: unten nimmt die Temperatur mit der Höhe ab, in der Inversionsschicht nimmt sie mit der Höhe zu, darüber wieder ab. Höhe → Temperatur → Inversionsschicht
Schematisch (nicht maßstabsgetreu): Unten nimmt die Temperatur nach oben ab, in der markierten Inversionsschicht nimmt sie mit der Höhe zu — darum der Knick nach rechts — darüber wieder ab.

Drei Wege, wie sie entsteht

Boden- / Strahlungsinversion (die häufigste)

„Die Boden- oder Strahlungsinversion ist die häufigste Inversionsart“ (DWD): In klaren Nächten strahlt der Boden Wärme ab und kühlt aus; die kalte, schwere Luft „bleibt … am Boden liegen“, während es darüber milder ist.

Absinkinversion (in Hochdruckgebieten)

Eine „Temperaturumkehrschicht, welche sich in der freien Atmosphäre aufgrund adiabatischer Erwärmung absinkender Luft bildet“ (DWD). Sie findet sich in Hochdruckgebieten, wo Luft großflächig absinkt und sich dabei erwärmt.

Aufgleitinversion (bei Warmfronten)

„Bei der Aufgleitinversion wird in höheren Luftschichten warme Luft herangeführt, die auf eine kalte, schwerere bodennahe Luftschicht aufgleitet“ (DWD) — „häufig bei winterlichen Warmfronten“ (→ Fronten).

Warum sie ein Deckel ist

Aufsteigende Warmluftblasen kommen an der Inversion nicht vorbei: „Somit stellt eine Inversion eine Sperrschicht dar, die einen Austausch zwischen tief liegenden und höher liegenden Luftschichten verhindert“ (DWD) — eine „Art Sperrschicht (‚Deckel‘)“. Die Folgen:

Deshalb bleiben Gewitter manchmal aus

Eine Inversion ist ein Deckel auch für die Gewitterbildung. Der DWD beschreibt das mit dem Kennwert CIN (Convective Inhibition), der „die Stärke des ‚Deckels‘ wider[spiegelt], der eine Auslösung von Konvektion … verhindert“: „Je größer die CIN-Werte sind, desto unwahrscheinlicher ist … die Entstehung von Gewittern.“ Erst wenn der Deckel durchbrochen wird — etwa durch erzwungene Hebung an Gebirgen — kann die Luft weiter aufsteigen und es zu Gewittern kommen.

Quellen

Alle Angaben vom DWD (Wetterlexikon und „Thema des Tages“):

Inversion · Absinkinversion · Thema des Tages: Inversion (Arten, Nebel) · Thema des Tages: Inversion (Deckel, Smog, Täler) · Thema des Tages: CIN – der Deckel der Konvektion

Verwandt: Luftdruck, Hoch und Tief · Luftmassen & Fronten · Smog.