Odwrócenie temperatury, zwane także inwersją termiczną, odwrócenie normalnego zachowania temperatury w troposferze (rejonie atmosfery najbliższej powierzchni Ziemi), w którym warstwa chłodnego powietrza na powierzchni jest pokryta warstwą cieplejszego powietrza. (W normalnych warunkach temperatura powietrza zwykle spada wraz z wysokością.)
Inwersje odgrywają ważną rolę w określaniu form chmur, opadów i widoczności. Odwrócenie działa jak ograniczenie ruchu powietrza w górę z warstw poniżej. W rezultacie konwekcja wytwarzana przez ogrzewanie powietrza od dołu jest ograniczona do poziomów poniżej inwersji. Rozpraszanie pyłu, dymu i innych zanieczyszczeń powietrza jest również ograniczone. W regionach, w których występuje wyraźna inwersja niskiego poziomu, chmury konwekcyjne nie mogą rosnąć wystarczająco wysoko, aby wytworzyć opady, a jednocześnie widoczność może zostać znacznie zmniejszona poniżej inwersji, nawet przy braku chmur, przez nagromadzenie pyłu i cząsteczki dymu. Ponieważ powietrze w pobliżu podstawy inwersji bywa chłodne, często występuje tam mgła.
Inwersje wpływają również na dobowe zmiany temperatury powietrza. Zasadnicze ogrzewanie powietrza w ciągu dnia powstaje w wyniku jego kontaktu z powierzchnią lądu, która została podgrzana przez promieniowanie słoneczne. Ciepło z ziemi jest przekazywane do powietrza przez przewodzenie i konwekcję. Ponieważ inwersja zwykle kontroluje górny poziom, na który ciepło jest przenoszone przez konwekcję, tylko płytka warstwa powietrza zostanie podgrzana, jeśli inwersja jest niska i duża, a wzrost temperatury będzie wielki.
Istnieją cztery rodzaje inwersji: ziemia, turbulencje, osiadanie i front.
Odwrócenie gruntu powstaje, gdy powietrze jest chłodzone przez kontakt z zimniejszą powierzchnią, aż stanie się chłodniejsze niż otaczająca go atmosfera; zdarza się to najczęściej w pogodne noce, kiedy ziemia gwałtownie stygnie pod wpływem promieniowania. Jeśli temperatura powietrza na powierzchni spadnie poniżej punktu rosy, może wystąpić mgła. Topografia ma duży wpływ na wielkość odwrócenia gruntu. Jeśli ziemia toczy się lub pagórkowaty, zimne powietrze powstające na wyższych powierzchniach ziemi ma tendencję do spływania do wgłębień, powodując większą i grubszą inwersję nad niskim gruntem i niewiele lub wcale powyżej wyższych wysokości.
Inwersja turbulencji często powstaje, gdy powietrze spoczynkowe pokrywa się z powietrzem turbulentnym. W warstwie turbulentnej mieszanie pionowe przenosi ciepło w dół i chłodzi górną część warstwy. Nie zmieszane powietrze powyżej nie jest chłodzone i ostatecznie jest cieplejsze niż powietrze poniżej; wówczas istnieje odwrócenie.
Odwrócenie osiadania rozwija się, gdy zstępuje rozległa warstwa powietrza. Warstwę ściska się i ogrzewa w wyniku wzrostu ciśnienia atmosferycznego, w wyniku czego zmniejsza się szybkość upływu temperatury. Jeśli masa powietrza opadnie wystarczająco nisko, powietrze na wyższych wysokościach staje się cieplejsze niż na niższych wysokościach, powodując odwrócenie temperatury. Odwrócenie osiadania jest powszechne na północnych kontynentach zimą i nad oceanami subtropikalnymi; regiony te zazwyczaj mają opadające powietrze, ponieważ znajdują się pod dużymi ośrodkami wysokiego ciśnienia.
Odwrócenie czołowe występuje, gdy masa zimnego powietrza podcina masę ciepłego powietrza i unosi ją w górę; przód między dwiema masami powietrza ma wtedy ciepłe powietrze powyżej, a zimne powietrze poniżej. Ten rodzaj inwersji ma znaczne nachylenie, podczas gdy inne inwersje są prawie poziome. Ponadto wilgotność może być wysoka, a chmury mogą znajdować się bezpośrednio nad nią.
