Conforme se asciende en la troposfera, la temperatura desciende alrededor de 6.4ºC por cada kilómetro. En algunas situaciones, este gradiente sufre una anomalía que se conoce con el nombre de inversión térmica. Este fenómeno consiste en que capas más próximas a la superficie de la Tierra presentan una temperatura inferior a la de las capas altas. Cuando este fenómeno sucede, el aire superficial permanece estancado, sin renovarse, durante horas o días, pudiendo provocar graves episodios de contaminación atmosférica.

Existen dos tipos de inversiones térmicas: a bajo nivel, o terrestre, y en altura.

La inversión térmica a bajo nivel puede ocurrir al anochecer en condiciones de cielo sin nubes. El suelo se enfría rápidamente y el aire que se encuentra sobre éste también lo hace, mientras que las capas superiores se encuentran a una temperatura superior. Esto provoca la rotura del gradiente e impide que el aire se mezcle por convección, ya que el aire frío se mantiene debajo del cálido, impidiéndole subir. La masa de aire frío estancado puede tener un espesor entre 150 y 300 metros, afectando a un área relativamente reducida, como los valles rodeados de montañas. Este fenómeno también puede suceder cuando la superficie se encuentra helada o nevada.

La inversión térmica en altura, a diferencia de la anterior, puede afectar a áreas más amplias y está relacionada con el aire subsidente en las zonas de

altas presiones. Este aire es frío y seco y, al descender, se calienta adiabáticamente por intercambio de calor. Sin embargo, puede ocurrir que la subsidencia se detenga a una cierta altura y no llegue a nivel del suelo, provocando que el aire que se encuentra en las capas inferiores esté más frío que el de las capas superiores. Al igual que en el caso anterior, esta capa de aire más frío se estanca, pudiendo alcanzar un espesor de unos 600 metros y afectar a grandes áreas, como a todo un país o a un continente.

En el ámbito planetario, las temperaturas siguen un patrón general de

comportamiento, que se representa en los denominados mapas de isotermas. Una isoterma es una línea imaginaria que une dos puntos de la superficie con la misma temperatura. La representación geográfica de estas isotermas da lugar al mapa de isotermas, que se usan para comparar las condiciones térmicas del planeta en dos meses más extremos, generalmente enero y julio.

Al estudiar estos mapas se llega a la conclusión de que los patrones de temperaturas están condicionados por tres variables: la altitud, la latitud y los contrastes entre océanos y masas continentales. Estudiándolos con detalle,