L’inversione termica è un fenomeno che porta ad avere lungo il profilo termico verticale dell’atmosfera terrestre un gradiente termico positivo il quale, in una situazione di normalità è invece negativo.
Condizioni normali: salendo di quota la temperatura dell’aria diminuisce a causa dell’influenza del suolo. L’aria a contatto con il suolo (riscaldato dall’irraggiamento solare) si scalda ma salendo di quota tende a raffreddarsi (circa 6.5 °C ogni 1000m). Questo fenomeno, insieme ai moti vorticosi generati dagli ostacoli presenti sul suolo, portano alla formazione di una turbolenza che permette un forte rimescolamento lungo il profilo verticale. L’influenza del suolo sul rimescolamento verticale o Planetary Boundary Layer (PBL o strato limite planetario) è confinata nello strato iniziale di 1-1,5 km.

Avviene in condizioni di ventilazione debole o assente. L’aria a contatto con il terreno si raffredda, raggiungendo temperature più basse rispetto agli strati superiori. L’aria più fredda e pesante tende a raccogliersi in prossimità del suolo. In generale l’insolazione diurna è in grado di annullare questo fenomeno ripristinando il gradiente termico negativo, ma in particolari condizioni come nella stagione invernale o di notte questo non avviene. In inverno, il suolo non si scalda a sufficienza sopprimendo i moti verticali turbolenti dell’atmosfera sfavorendo così la diluizione verso l’alto degli aerosol emessi al suolo portando quindi ad un aumento delle concentrazioni di inquinanti.
L’altezza del PBL varia in funzione del rimescolamento turbolento. Di giorno vi è un maggiore trasferimento di calore verso l’alto e l’altezza dello strato di inversione è maggiore rispetto alla notte, quando invece è l’atmosfera (più calda) a cedere calore al suolo (più freddo).

L’inversione termica quindi durante l’inverno e la notte porta ad un abbassamento del PBL, alla soppressione della turbolenza verticale con conseguente stagnazione degli inquinanti al suolo.
Immagine presa da Centro Meteo Sicilia