In der Troposphäre sinkt mit steigender Höhe die Lufttemperatur um 6-8 K/1000 m ab. Durch meteorologische Einflüsse kann es zu einer Temperaturumkehrung (Inversion) mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit kommen. Dabei liegt überhalb der Erdoberfläche eine kälter Luftschicht, weiter oben befindet sich eine wärme Luftschicht. In der Meteorologie wird dieses Konstellation als Inversionswetterlage bezeichnet. Es gibt unterschiedliche Arten von Inversionen in der Troposhäre.

Bodeninversion:
Besonders im Herbst oder Winter kann es bei einer Hochdruckwetterlage zum Auftreten einer Bodeninversion kommen. Tagsüber wird die Luft erwärmt, in der Nacht kühlt die Luft direkt über den Erdboden stärker ab als die Luftschichten weiter oben. Die kalte Luft kann nicht so viel Wasser binden wie die warme Luft am Tag, es entsteht der typische Nebel, der sich meistens über den Tag wieder auflöst. Diese Bodeninversion ist nicht sonderlich hoch, meist einige hundert Meter, so das auf den Gipfel der Mittelgebirge die Sonne scheint.

Normale Temperaturverteilung in der Atmosphäre

Normale Temperaturverteilung in der Atmosphäre

Temperaturverteilung bei einer Inversion

Temperaturverteilung bei einer Inversion

Höheninversion:
Bei der Höheninversion bildet sich eine Atmosphärenschicht mit inversem Temperaturverlauf oberhalb des Erdboden. Da diese Schicht i.d.R. höher liegt, als die Bodeninversion, sind größer Reichweiten möglich.

Inversion entlang einer Front
Schiebt sich eine Front mit warmer Luft über eine Kaltluftschicht, so entsteht ebenfalls eine Inversion, allerdings wandert diese im Gegensatz zu den oft über Tage andauernden Bodeninversionen im Herbst und Winter.

Duct (Schlauch):
Überlagen sich zwie Inversionsschichten in unterschiedlichen Höhen, entsteht ein Duct. Zwischen den beiden Grenzschichten werden die Funkwellen reflektiert. Von einem Duct können nur Stationen profitieren, die räumlich am Anfang oder Ende der Inversionswetterlage liegen. Die Entfernungen liegen oft bei 1000km und die Verbindungen erfordern nur geringen Sendeleistungen.