Θερμοκρασιακή αναστροφή (temperature inversion) λέγεται το φαινόμενο κατά το οποίο η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται τοπικά με το ύψος, αντί να μειώνεται όπως κανονικά συμβαίνει. Η θερμοκρασιακή αναστροφή παίζει σημαντικό ρόλο στην ευστάθεια ατμοσφαίρας καθώς και στη μεταφορά και διασπορά των ρύπων της ατμόσφαιρας.
Κανονικά, η θερμοκρασία του αέρα ελαττώνεται όσο απομακρύνεται κανείς από την επιφάνεια της Γης προς την τροπόσφαιρα. Ο ρυθμός μείωσης ποικίλλει, ωστόσο ένας αποδεκτός ρυθμός είναι περίπου 6,5ºC ανά χιλιόμετρο (αυτό καλείται κανονική ή κατακόρυφη θερμοβαθμίδα ή normal lapse rate).
Η μείωση αυτή της θερμοκρασίας με το υψόμετρο βοηθάει στην καλύτερη ανάμιξη του αέρα και στη διασπορά των ρύπων. Οι θερμότερες μάζες αέρα έχοντας μικρότερη πυκνότητα, έχουν την τάση να κινούνται προς τα πάνω μέχρι να συναντήσουν αέριες μάζες με περίπου ίδια χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και πυκνότητας. Το αντίστροφο συμβαίνει με τις ψυχρότερες μάζες, οι οποίες όντας «βαρύτερες» παραμένουν σταθερές ή κατεβαίνουν προς τα κάτω. Οι θερμές μάζες στα υψηλότερα στρώματα ψύχονται και αντικαθίστανται από θερμότερες μάζες από κοντύτερα στην επιφάνεια του εδάφους, εξασφαλίζοντας έτσι «φυσική κυκλοφορία» του αέρα.
Σε περίπτωση όμως που έχουμε κοντά στο έδαφος ψυχρότερο αέρα από ό,τι σε ψηλότερα στρώματα, οδηγούμαστε σε μια σταθεροποιημένη κατάσταση, και δεν έχουμε κίνηση των αερίων μαζών. Αυτό είναι μια απόκλιση από την κανονική κατάσταση και καλείται θερμοκρασιακή ή θερμική αναστροφή. Πάνω από το στρώμα της αναστροφής, ο αέρας ψύχεται κανονικά αυξανομένου του υψομέτρου.
Το Σινιάκι
Πολλές φορές θα έχουμε παρατηρήσει ότι η θερμοκρασία σε ένα βουνό είναι υψηλότερη από αυτήν σε ένα πεδινό μέρος. Αυτό συμβαίνει συνήθως τη νύχτα σε κοιλάδες που περιβάλλονται από βουνά και ο ψυχρός και βαρύς αέρας των βουνών κατρακυλάει και λιμνάζει στην κοιλάδα. Αυτή η κατάσταση μπορεί να δημιουργήσει και ομίχλη η οποία το πρωί δεν θα επιτρέψει στις ηλιακές ακτίνες να φτάσουν και να θερμάνουν το έδαφος. Αντίθετα το βουνό θα έχει λιακάδα και θα θερμαίνεται με αποτέλεσμα και ο αέρας εκεί να είναι θερμότερος από την κοιλάδα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η Φλώρινα με το Σινιάκι όπως αποκαλούν οι ντόπιοι αυτού του είδους την ομίχλη, η οποία μπορεί να κρατήσει για εβδομάδες τη θερμοκρασία σε χαμηλά επίπεδα -ακόμα και κάτω από το μηδέν- ενώ στην υπόλοιπη χώρα επικρατούν καλές συνθήκες με ανεβασμένες θερμοκρασίες.
