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.
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:
- Schadstoffe stauen sich: „Inversionen begünstigen die Bildung von Smog … da sich die Luftschichten nicht durchmischen und sich … die Luft mit Schadstoffen anreichern kann“ (DWD) — besonders in Ballungsräumen.
- Nebel und Hochnebel: An der Inversionsgrenze bildet sich oft „dichter Nebel, aus dem die Berge wie Inseln herausschauen“ bzw. eine zähe Hochnebelschicht.
- Blauer Himmel trotz Thermik: Enden die aufsteigenden Warmluftblasen am Deckel, bevor sie ihr Kondensationsniveau erreichen, bilden sich keine Quellwolken. Wo dieses Niveau läge, schätzt der Wolkenbasis-Rechner.
- Kaltluft in Tälern: Die kalte Luft sammelt sich unten — Täler können deutlich kälter sein als die milden Höhenlagen darüber.
- Am Berg: Wer bei solchen Lagen wandert, geht im kalten Grau los und steht oft ein paar hundert Höhenmeter weiter oben in der Sonne — und hat es dort wärmer als unten. Wie weit die Faustregel von 0,65 Grad je 100 m gerade danebenliegt, prüft Bergwetter mit Messwerten aus Garmisch und von der Zugspitze.
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.