역전층(逆轉層, inversion layer)은 대기과학에서 기온의 고도 분포가 일반적인 상태와 반대로 나타나는 대기층을 가리키는 용어이다.
대류권에서는 일반적으로 고도가 높아짐에 따라 기온이 낮아지는데(평균 약 0.65℃/100m), 이와 반대로 고도가 높아질수록 기온이 오히려 높아지는 구간이 발생하는 경우가 있다. 이러한 상태를 기온역전(temperature inversion)이라고 하며, 그러한 기온역전이 발생하는 대기층을 역전층이라고 정의한다. 역전층의 고도는 중위도 지방에서 수백 미터인 경우가 대부분이며, 그 위로는 다시 정상적인 기온 분포를 보인다.
역전층이 발생하면 대기의 상하 혼합이 억제되어 대기 오염 물질이 지표 부근에 정체되기 쉬워지며, 안개 발생과도 밀접한 관련이 있다.
역전층은 발생 원인에 따라 여러 유형으로 구분된다.
- 복사역전(radiation inversion): 밤에 지표면이 복사 냉각되면서 지표 부근의 공기가 차가워지고 그 위에 상대적으로 따뜻한 공기가 남아 있을 때 발생한다. 주로 맑고 바람이 없는 밤에 형성된다.
- 침강역전(subsidence inversion): 고기압 중심부에서 공기가 하강하면서 단열 압축되어 따뜻해지고, 그 아래의 공기와의 사이에 역전층이 형성되는 경우이다.
- 전선역전(frontal inversion): 한랭 전선이나 온난 전선을 따라 차가운 공기 위로 따뜻한 공기가 밀려올 때 발생한다.
- 이류성 역전층(advection inversion): 외부에서 따뜻한 공기가 유입되어 기온이 낮은 공기 위에 기온이 높은 공기가 겹쳐질 때 형성된다.
역전층은 기상학에서 널리 알려진 개념이며, 대기 오염, 안개, 항공 기상 등 여러 분야에서 중요한 요소로 다루어진다.
