小于零表示气温随高度增加而增加。当气温垂直递减率小于零时，大气层的温度分布与标准大气情况下气温分布相反时称为温度过增，简称逆温。出现递温的大气层叫逆温层，逆温层的下限称为逆温高度，上下限的温度差称为逆温强度。根据逆温层出现的高度不同，分为接地逆温层与上层逆温层（图6－6）。
根据逆温层发生的原因可分为辐射性逆温、湍流性逆温、沉降性逆温，锋面逆温和地形逆温5种。
（1）辐射性逆温：一般来说，在晴朗无风的夜间，地面强烈的辐射使地面和近地面的大气层迅速降温，而上层大气降温较慢，因而出现辐射逆温。辐射逆温多发生在对流层的接地层。一般逆温时的临界风速大约是2.5米／秒。日出后地面受太阳辐射，使地面和近地面大气层增温，逆温就渐渐消失。辐射逆温全年都可出现，它的厚度可从几米到二、三百米。
（2）沉降性逆温：这种逆温是由于在近地面上方有大规模下降的高压气团向周围低气压区流动而形成的。沉降性逆温多发生于亚热带反气旋区。
（3）湍流性逆温：这种逆温是由于朝山坡方面吹去的大气沿着山坡上升，在这气流上升处比周围气体温度高而形成的。
（4）锋面逆温：这是冷、热两种气团相遇时，暖气团位于冷气团之上而形成的。