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逆温层的出现主要是空气下沉，绝热增温所引起。一般情况下，在低层大气中，气温是随高度的增加而降低的，但有时在某些层次可能出现相反的情况，气温随高度的增加而升高，这种现象称为逆温。出现逆温现象的大气层称为逆温层。
逆温层形成的原因
逆温层指大气对流层中气温随高度增加的现象的层带。对流层中气温一般随高度增加而降低，但由于气候和地形条件影响，有时会出现气温随高度增加而升高的现象。
地面辐射冷却、空气平流冷却、空气下沉增温、空气湍流混合等。受高压脊（如副热带高压脊、大陆性反气旋南下）或热带气旋外围下沉气流区支配下都有机会出现逆温层。
逆温层的危害
在逆温层中，较暖而轻的空气位于较冷而重的空气上面，形成一种极其稳定的空气层，就象一个锅盖一样，笼罩在近地层的上空，严重地阻碍着空气的对流运动，由于这种原因，近地层空气中的水汽、烟尘以及各种有害气体，上天无路，入地无门，只有飘浮在逆温层下面的空气层中，有利于云雾的形成，而降低了能见度，给交通运输带来麻烦，更严重的是，使空气中的污染物不能及时扩散开去，加重大气污染，给人们的生命财产带来危害。