Верхние слои атмосферы Земли холоднее нижних, потому что они находятся дальше от Земли. 1 Большая часть солнечного света отражается или поглощается землёй, а затем переизлучается в инфракрасном диапазоне. 1 Таким образом, нижние слои атмосферы поглощают больше инфракрасного излучения от земли и являются более тёплыми. 1

Воздух нижнего слоя атмосферы нагревается от поверхности Земли, но при подъёме вверх температура воздуха понижается и достигает у верхней границы тропосферы -50 °С. 3 В то время как воздушная оболочка у поверхности Земли нагревается, большая часть атмосферы над ней становится значительно холоднее. 5

Самая холодная область атмосферы Земли находится в верхней области мезосферы, её температура в среднем составляет около минус 90 градусов по Цельсию. 2