Normalmente, la temperatura disminuye ampliamente con la altitud y la convección es efectiva: el aire localmente más cálido aumentará y el aire más frío descenderá. Una inversión de temperatura es cuando la temperatura del aire aumenta con la altitud. Esto significa que la convección es menos efectiva porque el aire de arriba ya está más caliente, por lo que hay menos mezcla de aire entre altitudes.

Dado que la contaminación generalmente se produce a nivel del suelo, las inversiones de temperatura pueden atrapar la contaminación (p. Ej. smog) a nivel del suelo.

Como han señalado otros, una inversión de temperatura es una capa donde la temperatura aumenta con la altura. Esto se denomina inversión porque el perfil de temperatura normal disminuye con la altura.

Una inversión de temperatura puede atrapar la contaminación. Los factores que influyen en esto son el perfil de temperatura ambiental, la altura de las chimeneas o chimeneas que expulsan la contaminación y la temperatura de los contaminantes al salir de las chimeneas.

Si la temperatura del aire que proviene de las chimeneas es más cálida que la de su entorno y los contaminantes elevados no son demasiado pesados, el aire será más flotante y ascenderá. Incluso en el caso de contaminantes pesados, esas partículas pesadas tienden a caer al suelo cerca de las chimeneas, contaminando el medio ambiente del suelo mientras el resto de la materia que sale de las chimeneas se eleva. Esto es particularmente evidente alrededor de una pila de carbón en el invierno, ya que la nieve se vuelve anaranjada cerca de las pilas. Los contaminantes elevados se elevarán con el aire que los transporta hasta que ya no floten y luego se estabilizarán en altura donde encuentren el equilibrio.

Para demostrarlo, considere los siguientes dos escenarios.

Este escenario tiene un perfil de temperatura ambiental basado en una temperatura superficial de 20 C, un punto de rocío alrededor de 8 C, sin inversión de cobertura y una capa límite bien mezclada. La línea negra representa la temperatura que tendría un paquete levantado de la superficie. Los contaminantes se emiten desde una chimenea con una altura de alrededor de 300 m con una temperatura de alrededor de 22 C. También asumí que no sale vapor de agua de las chimeneas. En este caso, el aire de la chimenea (rojo) es siempre más cálido que el ambiente y se escapa de la capa límite y se eleva muy por encima de la superficie. Esta contaminación no está atrapada.

Este escenario tiene una inversión máxima entre 900 y 850 mb, pero por lo demás es igual que el ejemplo anterior (misma temperatura de superficie y punto de rocío). Los contaminantes tienen las mismas propiedades que el primer escenario. En este caso, sin embargo, debido a la inversión de temperatura, hay una altura donde el ambiente se vuelve más cálido que los contaminantes. Si el contaminante tiende a subir más, tendrá una flotabilidad negativa y oscilará alrededor de la altura de flotabilidad neutra (consulte la frecuencia Brunt-Väisälä). En este caso, la contaminación quedará atrapada alrededor de 860 mb, que es alrededor de 1250 m. Esto no está demasiado cerca del suelo, pero en una capa límite bien mezclada, esta contaminación eventualmente se mezclará en toda la capa límite. Esta contaminación está atrapada.

Ambos escenarios se dan en días cálidos y bien mezclados. Los problemas más grandes tienden a ocurrir por la noche o temprano en la mañana y en la estación fría. En estos casos tienden a formarse inversiones profundas que comienzan en la superficie y si las chimeneas no son muy altas esto puede hacer que la contaminación quede atrapada muy cerca del suelo. Este tipo de estructura de temperatura hará que el contaminante se extienda a bajas alturas. En lugares donde este tipo de inversiones son frecuentes, es importante que las chimeneas se construyan lo suficientemente altas como para emitir contaminación por encima de la altura de la inversión. La imagen de abajo demuestra cómo puede verse este tipo de trampa de contaminación.

_{Imagen de JohanTheGhost, wikimedia commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SmokeCeilingInLochcarron.jpg}

Esto es directamente de Wikipedia:

En meteorología, una inversión es una desviación del cambio normal de una propiedad atmosférica con la altitud. Casi siempre se refiere a una "inversión de temperatura", es decir, un aumento de temperatura con la altura, oa la capa ("capa de inversión") dentro de la cual se produce dicho aumento.

Una inversión puede provocar una contaminación como el smog que queda atrapado cerca del suelo, con posibles efectos adversos para la salud. Una inversión también puede suprimir la convección actuando como un "límite". Si esta tapa se rompe por alguna de varias razones, la convección de la humedad presente puede estallar en violentas tormentas eléctricas. La inversión de temperatura puede resultar notoriamente en lluvia helada en climas fríos.