Inversionen – Temperaturverlauf auf den Kopf gestellt

Für gewöhnlich nimmt die Temperatur mit der Höhe ab – unten ist es warm, oben ist es kalt. Das kennt ihr, wenn ihr schon mal eine Bergwanderung gemacht habt und es auf dem Weg zum Gipfel immer kälter wurde. Nachts dreht sich dieser Temperaturverlauf in Bodennähe oft um. Wenn die Sonne untergeht, sinkt die Temperatur. Im Detail funktioniert das so, dass sich der Erdboden abkühlt und die darüber liegende Luft ihre Wärme an den Boden abgibt. Im Laufe der Nacht werden Luft und Erdboden immer kälter. Weil die Abkühlung oft nur die unteren 300-500 Meter der Atmosphäre erfasst und die Luft darüber so warm bleibt wie am Tag, ist es dann unten kälter als oben. In diesem Fall spricht man von einer Inversion – der Temperaturverlauf hat sich umgedreht. Im Herbst tritt dieses Phänomen besonders deutlich in Erscheinung. Nachdem im Sommer die Nächte sehr kurz sind und damit auch die Abkühlung nicht so stark ausfällt, verschwindet die Sonne im Herbst schon deutlich länger unter dem Horizont. Dann hat die Luft mehr Zeit, auszukühlen. Entsprechend kühl ist es am Morgen. Weil die Abkühlung in höheren Lagen deutlich schwächer ausgeprägt ist, ist es nicht ungewöhnlich, dass es morgens auf einem Berg 5-10 Grad wärmer ist als im Tal. Bei einer Inversion ist der vertikale Luftaustausch fast vollständig unterbunden. Die kalte, bodennahe Luft vermischt sich kaum mit der über ihr liegenden wärmeren Luft. Das führt z.B. dazu, dass sich Luftschadstoffe, die größtenteils am Boden ausgestoßen werden, in der untersten Luftschicht sammeln. Sobald die Sonne aufgeht, erwärmt sie den Erdboden, der wiederum die Wärme an die Luft abgibt. Die warme Luft vom Boden steigt auf und kühlt sich dabei ab. Dann dreht sich der Temperaturverlauf mit der Höhe wieder um und auch die Luftqualität steigt wieder, weil Schadstoffe in höhere Schichten abtransportiert werden.

Text: Felix Herz
Bilder: Olaf Börner