Normalmente all’aumentare della quota la temperatura dell’aria diminuisce di circa 0,6 °C ogni 100 m di innalzamento. Tuttavia, soprattutto  nella  stagione  fredda,  l’andamento  verticale  della  temperatura  può  risultare  diverso.

Molte  volte,  infatti,  ci  sono  strati  di  atmosfera  in  cui  la  temperatura,  invece  che  diminuire, aumenta con l’aumentare della quota; questa condizione si chiama inversione termica (sotto freddo e sopra caldo, mentre normalmente è viceversa). Uno strato di inversione termica può avere la base a contatto con il terreno, oppure più in alto: nel primo caso si parla di inversione al suolo, nel secondo di inversione in quota; esse hanno origini diverse.

Si ha un’inversione al suolo quando la temperatura aumenta con la  quota  già  a  partire  dal  suolo  e  continua  ad  aumentare  nello  strato sopra ad esso. Questo tipo di inversione si forma per due diversi meccanismi di raffreddamento:  l’accumulo e/o il ristagno di aria fredda, che, essendo più densa  e  pesante  di  quella  calda,  confluisce  e/o  si  deposita  nei  bassi  strati e nei fondovalle; questa situazione è molto frequente nel nostro Paese ed anche in Molise, in cui ci sono svariati casi di zone "freezer" come Pescolanciano in provincia di Isernia, oppure Contrada Tappino a Campobasso, entrambi monitorati con la nostra strumentazione.  il raffreddamento per perdita di calore notturna (per irraggiamento, cioè emissione di energia all’infrarosso), che avviene durante  le  lunghe  notti  invernali  con  cielo  sereno  e  ancor  più  con  suolo  innevato:  infatti  il  suolo,  perdendo  energia,  si  raffredda  e  raffredda l’aria a diretto contatto con esso; l’aria sovrastante risulta così più calda.

Questi  meccanismi  sono  più  efficaci  quando  il  vento  è  debole  o  assente e sono favoriti nelle valli più in ombra. Essi possono agire contemporaneamente, rafforzando il fenomeno. Essendo questi i meccanismi di formazione, le inversioni al suolo sono più frequenti e intense durante la stagione autunno-invernale; i versanti e le dorsali ne sono raramente interessati. Se non arriva vento forte, l’inversione termica al suolo può persistere nei fondovalle per molti giorni, anche e soprattutto se in quota le temperature tendono ad aumentare; così, spesso, dopo irruzioni  invernali  di  aria  fredda  i  fondovalle  alpini  tendono  a  raffreddarsi  sensibilmente  e  a  mantenere  condizioni  di  marcata  inversione termica anche quando masse d’aria più calda (e quindi più leggera) arrivano e scorrono negli strati superiori. Quando  però  il  soleggiamento  diventa  più  forte,  a  partire  dalla  primavera, specie nelle zone più esposte, il terreno si scalda intensamente e durante il giorno l’inversione termica al suolo scompare;  la  temperatura  torna  dunque  a  diminuire  normalmente  con  la quota.

Nella foto seguente, un estratto del monitoraggio della nostra stazione meteo di Pescolanciano in cui ad aprile 2016, non sono mancate alcune minime ben al di sotto dello zero, una delle quali accaduta proprio la mattina del 25 aprile dopo una moderata ondata di freddo.

Foto: fenomeno di inversione termica registrato alle prime luci del mattino a Pescolanciano.

L'inversione in quota ha invece diversa origine. Essa accade quando masse d’aria calda scorrono sopra  preesistenti  strati  di  aria  più  fredda;  il  caso  tipico  è  quello dell’arrivo di un fronte caldo. In queste situazioni le condizioni di inversione termica in quota sono sempre temporanee, perché con l’ingresso deciso del fronte tutta l’aria fredda preesistente viene rimossa e sostituita dall’aria più calda. Non è raro il verificarsi di brevi ma intense nevicate proprio quando nuovi strati di aria più calda si sovrappongono ad esistenti strati molto più freddi.

A causa della diversa disposizione dei venti negli strati atmosferici via via più alti, si possono verificare anche più inversioni in quota sovrapposte. L’inversione  termica  in  quota  può  verificarsi  anche  per  effetto  della  subsidenza  (il  movimento  dell’aria  verso  il  basso,  con  conseguente  riscaldamento)  che  si  verifica  quando  c’è  un  forte  anticiclone;  tale  effetto  di  schiacciamento  si  blocca  generalmente  all’altezza del cosiddetto strato limite (tra 2000 e 1000 m di quota), altezza alla quale si forma perciò un’inversione termica.

Foto: fenomeno di inversione termica autunnale a Campitello Matese