تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعنا في الغلاف الجوي لسبب رئيسي هو

انخفاض ضغط الهواء

. مع ارتفاع الارتفاع، يقلّ مقدار الهواء فوقك، وبالتالي يقلّ الضغط الجوي. هذا الضغط المنخفض يعني أن جزيئات الهواء متباعدة أكثر، وبالتالي تقلّ قدرتها على امتصاص الحرارة المُشعّة من سطح الأرض.

باختصار، يمكن تفسير ذلك بالنقاط التالية :

*

انخفاض كثافة الهواء:

هواء الطبقات العليا أقل كثافة من هواء الطبقات السفلى، مما يعني عددًا أقل من جزيئات الهواء التي يمكنها امتصاص الحرارة.

*

انخفاض امتصاص الإشعاع:

مع انخفاض كثافة الهواء، يقلّ امتصاص الإشعاع الشمسي والأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الأرض.

*

التمدد الأديباتيكي:

عندما يرتفع الهواء، يتمدد نتيجة انخفاض الضغط. هذا التمدد يتسبب في تبريد الهواء، وهي عملية تُعرف بالتمدد الأديباتيكي. لا يتم فقدان الحرارة في هذه العملية، بل يتم تحويلها إلى طاقة حركية للجزيئات.

من المهم ملاحظة أن معدل انخفاض درجة الحرارة مع الارتفاع ليس ثابتًا، ويختلف حسب عدة عوامل، منها: الوقت من اليوم، والموسم، والموقع الجغرافي، والظروف الجوية. كما أن هذه العلاقة لا تستمر بشكل خطي إلى ما لا نهاية، فهناك طبقات في الغلاف الجوي قد ترتفع فيها درجة الحرارة مع الارتفاع.