Talvinen inversiotilanne
Ilmanlaatu voi heiketä talvisin selkeän ja heikkotuulisen yön jälkeen. Tällöin esimerkiksi aamuruuhkassa muodostuneet saasteet eivät pääsekään sekoittumaan kunnolla, vaan jäävät päästölähteen lähelle hengityskorkeudelle.
Heikkotuulisen ja selkeän yön aikana maanpinnan lähelle voi muodostua inversio. Inversiolla tarkoitetaan ilmakehän sulkukerrosta eli inversiokerrosta, joka estää alimman ilmakerroksen leviämisen ylöspäin.
Maanpintainversiossa maanpinta ja sen lähellä oleva ilma jäähtyy niin, että kylmempi ilma jää ylempänä olevan lämpimämmän ilman alle. Kylmä pintailma ei raskaampana pääse kohoamaan yläpuolellaan olevan lämpimän kerroksen läpi. Tällöin ilmakehän pystysuuntainen liike lakkaa. Inversion vallitessa lämpötila nousee korkeuden mukana. Tyynellä säällä kylmin piste on aivan maan pinnassa.
Voimakkaimmat inversiotilanteet muodostuvat heikkotuulisen selkeän yön jälkeen. Maanpintainversio voi myös muodostua siten, että lämmintä ilmaa kulkeutuu kylmemmän pinnan päälle. Ilmansaasteiden pitoisuudet voivat kohota, jos pintatuulen lisäksi myös ylätuulet ovat heikkoja.
Kesällä päästömäärät liikenteestä sekä lämpövoimaloista ovat pienempiä ja ilman sekoittuminen tehokkaampaa, joten ilmanlaatu ei silloin yleensä huonone inversion takia.
Inversiokerroksen vaikutus ilmanlaatuun
Inversiokerroksessa saasteiden laimeneminen on vähäistä, koska tuuli on hyvin heikkoa ja ilmaa sekoittava pyörteisyys on hidasta. Tällaisessa tilanteessa pitoisuudet kohoavat taajamissa varsinkin liikenneruuhkien aikana, koska epäpuhtaudet kerääntyvät matalaan ilmakerrokseen päästölähteiden lähelle. Liikenteestä, puun pienpoltosta tai teollisuudesta peräisin olevat typpioksidi- ja hiukkaspäästöt voivat heikentää ilmanlaadun hetkellisesti huonoksi tai erittäin huonoksi.
Inversiokerroksen korkeus voi olla hyvin matala, vain muutamia kymmeniä metrejä, joten on myös mahdollista että tehtaiden savupiipuista tulevat saasteet voivat jäädä inversion yläpuolelle. Jos päästölähde on korkealla, niin kiinteiden päästölähteiden vaikutus on merkittävämpää vasta suuremmilla etäisyyksillä lähteestä. Liikenteen päästöillä on ratkaiseva vaikutus ilmanlaatuun paikallisesti, koska päästöt vapautuvat hengityskorkeudelle. Lisäksi omakotitaloasutusten lähettyvillä saastepitoisuudet voivat kohota kylminä talvi-iltoina puun pienpoltosta muodostuvien hiukkasten takia.