Inversionswetterlage


Was versteht man unter einer Inversionswetterlage? Wie entsteht diese
und welche Auswirkungen hat sie?


Das Wort Inversion stammt vom lateinischen inversio und bedeutet
Umkehr. In Bezug auf die Atmosphäre heißt dies, dass sich die
vertikalen Temperaturverhältnisse umkehren. Da der Luftdruck mit der
Höhe abnimmt, nimmt normalerweise auch die Temperatur mit der Höhe
ab. Bei einer Inversion befindet sich aber eine wärmere Luftschicht
über einer kühleren, sodass die Temperatur ab einer bestimmten Höhe
wieder ansteigt.

Es gibt verschieden Arten von Inversionen, die sich durch ihre
Entstehung unterscheiden:
Die häufigste Art von Inversion ist die Boden- oder
Strahlungsinversion. Diese entsteht meistens in klaren Herbst- oder
Winternächten. Der Boden strahlt Wärmestrahlung (Infrarot-Strahlung)
ins All ab. Gibt es keine Wolkendecke, die die Abstrahlung blockiert,
so kühlen die Erdoberfläche und mit ihr die bodennahen Luftschichten
in der Nacht stärker aus. Da kalte Luft eine höhere Dichte als warme
Luft hat, oder anders gesagt, da kalte Luft schwerer ist als warme
Luft, bleibt die kalte Luft am Boden liegen. Die darüber liegende
Luftschicht kühlt weniger stark aus und es entsteht eine schwache
Inversion, die als Sperrfläche wirkt. Dadurch wird der Austausch und
die Durchmischung mit der darüber liegenden Warmluft unterbunden.
Somit können die bodennahen Luftschichten weiter auskühlen und sich
die Inversion im Laufe der Nacht weiter verstärken. Dies funktioniert
umso besser, je schwächer der Wind ist. Tagsüber reicht im
Winterhalbjahr oft die Sonnenstrahlung nicht aus, um die kalten
bodennahen Luftschichten vollständig zu erwärmen, wodurch die
Bodeninversion nicht selten auch tagsüber erhalten bleibt.

Eine weitere Inversionsart ist die Absinkinversion. In
Hochdruckgebieten sinken Luftschichten großflächig von höheren
Schichten in tiefere ab. Beim Absinken steigt der Luftdruck und die
Luft wird zusammengedrückt. Dadurch erwärmt sich die Luft. Die
Temperatur eines Luftpaketes wird umso höher, je weiter es absinkt.
So erwärmen sich Luftpakete, die aus niedrigen Atmosphärenschichten
absinken weniger stark, als Luftpakete, die aus der oberen Atmosphäre
kommen. Dadurch verändert sich die Temperaturschichtung mit der Höhe.
Besonders im Winter bildet sich dann oft ein scharfer
Temperaturgradient mit warmer und sehr trockener Luft in der Höhe und
kühlerer feuchterer Luft am Boden.

Die letzte Inversionsart ist die Aufgleitinversion. Hier wird in
höheren Luftschichten warme Luft herangeführt, die auf eine kalte,
schwerere bodennahe Luftschicht aufgleitet. Dies ist häufig bei
winterlichen Warmfronten der Fall. Nicht selten entsteht in der
höhenwarmen Schicht Regen, der dann in die darunterliegende
Kaltluftschicht fällt. Liegt die Temperatur der Kaltluftschicht unter
0 °C, so führt dies zu Glatteis.
Durch Inversionen wird der vertikale Luftaustausch unterbunden.
Feuchtigkeit und Abgase sammeln sich unter der Inversionsschicht in
der bodennahen Kaltluft. Häufig bildet sich an der Grenze zur
Warmluftschicht dichter Nebel, aus dem die Berge wie Inseln
herausschauen.
Auch in den kommenden Tagen erwartet uns eine ausgeprägte
Inversionswetterlage. Ein ungewöhnlich kräftiges Hoch breitet sich
von den Britischen Inseln nach Mitteleuropa aus. Dadurch erwärmen
sich die höheren Luftschichten durch Absinken, während sich
gleichzeitig die bodennahen Luftschichten abkühlen. In einigen
Niederungen hält sich dann zäher Nebel und Hochnebel bei Temperaturen
um 0 °C, während es auf den Bergen sonnig und mild wird.


Dipl.-Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.01.2020

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