Kiedy wspinamy się z poziomu ziemi, nasze uszy pękają i robi się chłodniej. Spadek ciśnienia powietrza, gęstości i temperatury. Temperatura atmosfery jest najważniejszą właściwością kontrolującą jej strukturę.
powietrze w pierwszych kilku kilometrach atmosfery, troposfera, nie absorbuje w znacznym stopniu promieniowania słonecznego, zamiast tego jest ogrzewane przez kontakt z ziemią. Powietrze ogrzewane powierzchniowo rozszerza się wraz z rozgrzewaniem, staje się mniej gęste niż otaczające chłodniejsze powietrze i unosi się jako wyporne i burzliwe pęcherzyki. Jest to konwekcja i jest głównym procesem, w którym troposfera miesza się i nagrzewa.
chociaż konwekcja pobudza i miesza troposferę, im jest wyższa, tym staje się chłodniejsza. Dlaczego?

wyobraź sobie izolowaną bańkę powietrza podgrzaną przez ziemię i poruszającą się w górę. Podczas wspinaczki ciśnienie spada, a bańka rozszerza się, aby wyrównać ciśnienie z powietrzem wokół niego. Aby się rozwinąć, bańka musi wywierać siłę na otaczające powietrze i odsuwać je. Wykonywana praca wymaga energii, a jedynym źródłem jest wewnętrzna energia molekularna lub zawartość ciepła w powietrzu pęcherzyka. Energia wewnętrzna maleje, a temperatura, która jest jej miarą, spada*.
bańka wzrośnie, aż jej temperatura będzie taka sama jak otaczającego powietrza. Jeśli zwizualizujemy atmosferę jako całkowicie złożoną z takich pęcherzyków, zobaczymy, że będą one rosły i opadały, aż do osiągnięcia naturalnego stanu równowagi, w którym temperatura spada płynnie wraz ze wzrostem wysokości**.
gdyby powietrze nigdy nie było ogrzewane promieniowaniem słonecznym, jego temperatura spadałaby w miarę wznoszenia się. Jednak na wysokości ~12 km osiąga się minimum ~-55°C, tropopauza***. Powyżej tego temperatura zaczyna ponownie wzrastać, ponieważ stratosferyczne powietrze zawiera pochłaniacz światła słonecznego, Ozon.
minimum tropopauzalne działa jako bariera między troposferą a stratosferą, ponieważ mieszanie i transport ciepła przez konwekcję może wystąpić tylko wtedy, gdy temperatura spada wraz z wysokością. Troposfera-z dopuszczalną konwekcją-jest burzliwa i dobrze wymieszana. Stratosfera ze wzrostem temperatury wraz z wysokością jest stabilna, rozwarstwiona na warstwy i stosunkowo słabo wymieszana^^.
na wysokich szerokościach geograficznych temperatura tropopauzy i niższej stratosfery może spaść do ~ -85°c, aby zapewnić warunki dla PSCs, polarnych chmur stratosferycznych, których podgrupą są niesamowicie jasne i kolorowe chmury perłowe.

	*	temperatura jest miarą wewnętrznej energii cząsteczkowej, która pochodzi z ruchu kinetycznego, obrotowego i wibracyjnego. im bardziej energiczny ruch, tym wyższa temperatura.
	**	szybkość upadku jest znana jako ” szybkość upływu. Jego średnia wartość wynosi 6,5°C/km. Rzeczywiste stawki zależą od temperatury i wilgotności. Wilgotne powietrze o wysokiej temperaturze może mieć szybkość tylko 4°C / km.
	* * *	profil temperatury atmosfery jest zależny od szerokości geograficznej. Wysokość tropopauzy waha się od ~16 km na równiku do tylko ~8 km na biegunach. Zależy to również od temperatury poziomu morza i pory roku. Oficjalnie tropopauza zaczyna się na najniższym poziomie, gdy szybkość upływu spada do 2°C / km.
	^	tropopauza nie jest kompletną barierą, przecieka. Silnie konwekcyjne burze troposferyczne transportują parę wodną przez tropopauzę. W tropopauzie w pobliżu strumienia strumieniowego westerlies występują przerwy umożliwiające wymianę powietrza stratosferycznego i troposferycznego.
	^^	mieszanie nad tropopauzą jest wspomagane przez fale grawitacyjne. Znacznie wyżej, dyfuzja molekularna staje się ważna.