大气层的分布是高度越高，空气越稀薄，也就是海拔越高，单位体积的大气中气体分子越少。
太阳光照到地球上，一部分（18%左右）辐射能被大气本身吸收，一部分（32%左右）被大气层以及地面反射回宇宙空间，剩下的部分（约50%）照到地球表面被水体、岩石所吸收。可见，太阳光来到地球，大气层仅吸收了18%左右，据估计，每天因为太阳辐射而使大气增温不足1℃。对流层又是直接接触地表的层，因此对于对流层而言，太阳辐射并不是其主要热源，地面才是。
也就是说，对流层的大气温度主要是来自于地面的加热，而且海拔越高空气越稀薄，空气吸收地面热量的能力越差，自然随高度增加而温度降低。
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