O ar esfria quando sobe pela atmosfera porque conforme a altitude aumenta, a pressão do ar diminui e permite que as moléculas de ar individuais se expandam para longe umas das outras. Essa expansão leva a uma diminuição nas colisões entre as moléculas de ar, o que resulta em menos energia de calor sendo transferida entre essas moléculas.
Na superfície da Terra, a pressão do ar é maior devido ao peso combinado de todas as moléculas de ar na atmosfera acima. Assim que uma massa de ar é aquecida, ela sobe para a atmosfera. Durante essa subida, a energia térmica da massa de ar é gradualmente usada para expandir a massa de ar. Isso é responsável pela perda de calor à medida que o ar sobe pela atmosfera.
