Αντιστροφή θερμοκρασίας, που ονομάζεται επίσης θερμική αντιστροφή, αντιστροφή της κανονικής συμπεριφοράς της θερμοκρασίας στην τροπόσφαιρα (η περιοχή της ατμόσφαιρας πλησιέστερη στην επιφάνεια της Γης), στην οποία ένα στρώμα δροσερού αέρα στην επιφάνεια επικαλύπτεται από ένα στρώμα θερμότερου αέρα. (Υπό κανονικές συνθήκες, η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται συνήθως με το ύψος.)
Οι αντιστροφές παίζουν σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό των μορφών νέφους, της καθίζησης και της ορατότητας. Μια αντιστροφή δρα ως καπάκι στην ανοδική κίνηση του αέρα από τα κάτω στρώματα. Ως αποτέλεσμα, η μεταφορά που παράγεται από τη θέρμανση του αέρα από κάτω περιορίζεται σε επίπεδα κάτω από την αντιστροφή. Η διάχυση σκόνης, καπνού και άλλων ατμοσφαιρικών ρύπων είναι επίσης περιορισμένη. Σε περιοχές όπου υπάρχει έντονη αντιστροφή χαμηλού επιπέδου, τα μεταφορικά σύννεφα δεν μπορούν να αναπτυχθούν αρκετά ψηλά για να παράγουν ντους και, ταυτόχρονα, η ορατότητα μπορεί να μειωθεί σημαντικά κάτω από την αντιστροφή, ακόμη και όταν δεν υπάρχουν σύννεφα, από τη συσσώρευση σκόνης και σωματίδια καπνού. Επειδή ο αέρας κοντά στη βάση μιας αναστροφής τείνει να είναι δροσερός, συχνά υπάρχει ομίχλη.
Οι αντιστροφές επηρεάζουν επίσης τις ημερήσιες μεταβολές στη θερμοκρασία του αέρα. Η κύρια θέρμανση του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας παράγεται από την επαφή του με μια επιφάνεια του εδάφους που έχει θερμανθεί από την ακτινοβολία του Ήλιου. Η θερμότητα από το έδαφος μεταδίδεται στον αέρα με αγωγή και μεταφορά. Δεδομένου ότι μια αναστροφή συνήθως ελέγχει το ανώτερο επίπεδο στο οποίο μεταφέρεται η θερμότητα μέσω μεταφοράς, μόνο ένα ρηχό στρώμα αέρα θα θερμαίνεται εάν η αντιστροφή είναι χαμηλή και μεγάλη και η αύξηση της θερμοκρασίας θα είναι μεγάλη.
Υπάρχουν τέσσερα είδη αντιστροφών: έδαφος, αναταραχή, καθίζηση και μετωπική.
Μια αναστροφή του εδάφους αναπτύσσεται όταν ο αέρας ψύχεται με επαφή με μια πιο κρύα επιφάνεια έως ότου γίνει πιο κρύος από την υπερκείμενη ατμόσφαιρα. Αυτό συμβαίνει συχνότερα σε καθαρές νύχτες, όταν το έδαφος κρυώνει γρήγορα από την ακτινοβολία. Εάν η θερμοκρασία του επιφανειακού αέρα πέσει κάτω από το σημείο δρόσου, μπορεί να προκύψει ομίχλη. Η τοπογραφία επηρεάζει σημαντικά το μέγεθος των αναστροφών του εδάφους. Εάν η γη είναι κυλιόμενη ή λοφώδης, ο κρύος αέρας που σχηματίζεται στις υψηλότερες επιφάνειες της γης τείνει να στραγγίζει στις κοιλότητες, παράγοντας μια μεγαλύτερη και παχύτερη αντιστροφή πάνω από το χαμηλό έδαφος και λίγο ή καθόλου πάνω από τα υψηλότερα υψόμετρα.
Μια αναστροφή στροβιλισμού σχηματίζεται συχνά όταν ο ήρεμος αέρας επικαλύπτει τον τυρβώδη αέρα. Μέσα στο τυρβώδες στρώμα, η κάθετη ανάμιξη μεταφέρει τη θερμότητα προς τα κάτω και ψύχει το πάνω μέρος του στρώματος. Ο παραπάνω αναμεμιγμένος αέρας δεν ψύχεται και τελικά είναι θερμότερος από τον αέρα που βρίσκεται παρακάτω. υπάρχει αντιστροφή τότε.
Μια αναστροφή καθίζησης αναπτύσσεται όταν κατεβαίνει ένα διαδεδομένο στρώμα αέρα. Το στρώμα συμπιέζεται και θερμαίνεται με την προκύπτουσα αύξηση της ατμοσφαιρικής πίεσης και, ως αποτέλεσμα, ο ρυθμός λήξης της θερμοκρασίας μειώνεται. Εάν η μάζα αέρα βυθιστεί αρκετά χαμηλά, ο αέρας σε υψηλότερα υψόμετρα γίνεται θερμότερος από ό, τι σε χαμηλότερα υψόμετρα, προκαλώντας αντιστροφή θερμοκρασίας. Οι αντιστροφές καθίζησης είναι συχνές στις βόρειες ηπείρους το χειμώνα και στους υποτροπικούς ωκεανούς. Αυτές οι περιοχές έχουν γενικά υποχωρητικό αέρα επειδή βρίσκονται κάτω από μεγάλα κέντρα υψηλής πίεσης.
Μια μετωπική αναστροφή συμβαίνει όταν μια μάζα ψυχρού αέρα περικόπτει μια μάζα θερμού αέρα και την ανυψώνει ψηλά. Το μπροστινό μέρος μεταξύ των δύο μαζών αέρα έχει τότε ζεστό αέρα πάνω και κρύο αέρα κάτω. Αυτό το είδος αντιστροφής έχει σημαντική κλίση, ενώ άλλες αντιστροφές είναι σχεδόν οριζόντιες. Επιπλέον, η υγρασία μπορεί να είναι υψηλή και σύννεφα μπορεί να υπάρχουν ακριβώς πάνω από αυτό.
