在地球上，大气层下都是海拔越高，气温越低。大气层又称大气圈，是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体，是地球最外部的气体圈层，包围着海洋和陆地，大气圈没有确切的上界。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层，再上面就是星际空间了。
在对流层有个特点，温度随高度的增加而降低：这是因为该层不能直接吸收太阳的短波辐射，但能吸收地面反射的长波辐射而从下垫面加热大气。因而靠近地面的空气受热多，远离地面的空气受热少。每升高1公里，气温约下降6.5度。
而在高层大气上， 是指地球大气开始电离（约60千米）以上的大气区域。对于高层大气起始高度的划分不尽一致，如有人把探空气球可上升到30千米高度作为高层大气下限，也有人把中间层顶（约80千米）以上的大气区域称为高层大气。高层大气上界的层状结构已不明显，由于收到太阳辐射的缘故，高层大气粒子速度很高，这些大气粒子有可能克服地球引力的束缚而逃离地球大气层，而宇宙空间的气体粒子也有可能进入高层大气。而因为大气层的热源是地面辐射,所以当高层大气离地面越远,温度会越低,但是上升到一定高度后,地面辐射几乎为0,而高层大气这时受红外线紫外线等(也就是太阳辐射)和宇宙物质等影响,逐渐升温,所以高层大气会出现随高度增加而温度先减后增.
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