Temperatūros inversija, dar vadinama šilumine inversija, normalios temperatūros pokyčiai troposferoje (atmosferos regione, esančiame arčiausiai Žemės paviršiaus), kai šilto oro sluoksnis padengia vėsų oro sluoksnį paviršiuje. (Normaliomis sąlygomis oro temperatūra paprastai mažėja priklausomai nuo aukščio.)
Inversijos vaidina svarbų vaidmenį nustatant debesų formas, kritulius ir matomumą. Inversija veikia kaip dangtelis oro judėjimui į viršų iš žemiau esančių sluoksnių. Dėl to konvekcija, gaunama šildant orą iš apačios, apsiriboja žemiau inversijos lygio. Dulkių, dūmų ir kitų oro teršalų sklaida taip pat yra ribota. Regionuose, kur yra ryški žemo lygio inversija, konvekciniai debesys negali išaugti pakankamai aukšti, kad susidarytų dušai, ir tuo pat metu matomumas gali žymiai sumažėti žemiau inversijos, net jei nėra debesų, kaupiantis dulkėms ir dūmų dalelės. Kadangi oras šalia inversijos pagrindo paprastai būna vėsus, jame dažnai būna rūko.
Inversijos taip pat turi įtakos oro temperatūros svyravimams per parą. Pagrindinis oro įkaitimas dienos metu atsiranda dėl jo sąlyčio su žemės paviršiumi, kurį šildo saulės spinduliai. Šiluma iš žemės perduodama orui laidumo ir konvekcijos būdu. Kadangi inversija paprastai kontroliuoja viršutinį lygį, į kurį šiluma yra perduodama konvekcija, bus įšildomas tik seklus oro sluoksnis, jei inversija yra maža ir didelė, o temperatūra pakils labai.
Yra keturi inversijų tipai: žemės, turbulencija, smukimas ir priekinė.
Žemės inversija vystosi, kai oras aušinamas liečiantis su šaltesniu paviršiumi, kol jis tampa vėsesnis už atmosferą; dažniausiai tai būna grynomis naktimis, kai žemė greitai atvėsta radiacijos dėka. Jei paviršiaus oro temperatūra nukrinta žemiau jos rasos taško, gali susidaryti rūkas. Topografija daro didelę įtaką žemės inversijų dydžiui. Jei žemė yra vingiuota ar kalvota, aukštesniuose žemės paviršiuose susidaręs šaltas oras yra linkęs nutekėti į įdubas, sukurdamas didesnę ir storesnę inversiją virš žemos žemės ir mažai arba jos nėra virš aukštesnių pakilimų.
Turbulencijos inversija dažnai susidaro, kai ramus oras virs neramiu oru. Turbulentiniame sluoksnyje vertikalus maišymas perduoda šilumą žemyn ir aušina viršutinę sluoksnio dalį. Nemaišytas oras viršuje nėra aušinamas ir galiausiai yra šiltesnis nei oras žemiau; tada egzistuoja inversija.
Nusileidimo inversija išsivysto, kai nusileidžia platus oro sluoksnis. Dėl padidėjusio atmosferos slėgio sluoksnis suspaudžiamas ir kaitinamas, todėl sumažėja temperatūros praleidimo greitis. Jei oro masė nusileidžia pakankamai žemai, oras didesniame aukštyje tampa šiltesnis nei mažesniame aukštyje, sukuriant temperatūros inversiją. Nuosėdų inversijos žiemos šiauriniuose žemynuose ir subtropiniuose vandenynuose yra įprastos; šiuose regionuose paprastai yra oras, nes jie yra dideliuose aukšto slėgio centruose.
Priekinė inversija įvyksta, kai šalta oro masė sumažina šiltą oro masę ir pakelia ją aukštyn; tada priekyje tarp dviejų oro masių yra šiltas oras aukščiau, o šaltas oras apačioje. Tokio tipo inversija turi didelį nuolydį, tuo tarpu kitos inversijos yra beveik horizontalios. Be to, drėgmė gali būti aukšta, o virš jos iškart gali būti debesys.
