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逆温层是在对流层中，一般情况下，距地面越高，气温越低，但有时在某一层空气中出现气温随高度增高而增高或保持不变的现象。
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。
逆温现象一定程度上可以抑制沙尘暴的发生，对飞机的飞行也十分有利，也可应用于谷物种植，提高产量及质量，但大多数时候也会带来显著的大气污染。
在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低， 大约每升高100米，气温降低0.6°C，但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或者地面上随高度的增加，降温变化率小于0.6°C/100 m，这种现象称为逆温。
影响因素
1、地理位置：中纬度地区更容易产生下沉逆温现象。纬线±30°地区，干燥空气下沉，压缩并自热，晴天多，雨水少。自热后气温比下层的空气高，较易导致逆温现象的出现。
2、时间因素：逆温层的分布则会随时间产生变化，以赤道为例，夏至时阳光直射北回归线，中纬度地区更容易产生逆温现象。
3、天气因素：夜间少云时，地面热量散发较快，温度下降速度也随之增加，使地面温度和上部空气温度的差值降低，第二日早上出现辐射逆温的可能性也随之降低。降水天气则会减少逆温的出现概率，大雾天气将增加逆温的出现概率。
逆温现象是指在大气中由于空气静止或者风力较小等因素导致地面附近的空气温度比上层空气温度高的一种现象。在逆温现象下，大气温度呈上下颠倒的状态，而且这种状态在垂直方向上存在着很大的温度差异。
逆温现象的形成需要具备一定的气象条件。一般来说，逆温现象发生在天气晴朗、无风或风力较小、夜间或者早晨等条件下较为常见。此外，地形的影响也会对逆温现象的形成产生影响。像山谷、平原、都市等地区逆温现象就比较常见。
逆温现象对生态环境和人们的生活都会带来不同程度的影响。首先，逆温现象能够引发大气污染和雾霾天气等不良气象现象。其次，逆温现象会显著影响地面与空气的热量交换，导致农作物生长受阻、城市夜间地表温度较高等现象。最后，逆温现象还会对航空、交通运输等行业造成影响，因为逆温现象会影响空气的密度和飞行器的推力，增加了起飞与降落的难度和危险性。
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