Die Abnahme der Lufttemperatur mit der Höhe hängt vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft ab. Man unterscheidet den trocken- und den feuchtadiabatischen Temperaturgradienten, wobei adiabatisch ohne Wärmeaustausch bedeutet. In trockener Luft nimmt die Temperatur um 0,98 Kelvin pro 100 Meter, in feuchter Luft je nach Feuchtigkeitsgehalt zwischen 0,4 und 0,9 Kelvin ab. Die Temperaturabnahme erfolgt bis zur Tropopause (Abgrenzung zwischen Troposphäre und Stratosphäre). Im Schnitt kühlt sich die Luft um 6,5 Kelvin je Kilometer bis in eine Höhe von 11 Kilometern ab. In einer Höhe von 11 bis 20 Kilometern bleibt die Temperatur annähernd gleich bei etwa minus 55 Grad. In einer Höhe von 20 bis 47 Kilometern erwärmt sich die Temperatur wieder aufgrund der Absorption der UV-Strahlung durch das Ozon auf nahe null Grad, danach folgt wieder ein Temperaturrückgang.
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