懒洋洋的豹子背后就是乞力马扎罗山，山顶白雪皑皑，山下绿树聪聪
这些生活常识都说明，山顶高处的温度要比山脚下低很多，这种反常现象是为什么呢？
是距离的关系吗？让我们先一起来考虑这样一个科学问题，离一个烧得很旺的炉子比如5公里远和6公里远，两者有没有什么区别呢？当然不会有多少区别，因为距离那么远，几乎都不会感觉到炉子的暖烘烘啦！
热乎乎的火炉是冬日里的最佳伴侣
同样道理，太阳离我们居住的地球距离大约15000万千米，而地球上最高的地方是世界第一高峰——珠穆朗玛峰，高9千米不到一点。这9千米相对于15000万千米来说，简直算不了什么。近了那么一点点距离，是不会影响到气候冷热的。可见高山反比平地冷，是另有原因的。
热量到了地球会发生什么？对于大气层的温度问题，物理学家和气象学家都做了很多的研究，取得了众多成果。
地球外部的大气层
气象学家发现，太阳辐射在到达地面的过程中，受到环绕地球周围的大气的反射、散射、吸收作用而削弱。在这三种方式中，以反射作用最为重要，散射作用次之，吸收作用最小。从全球平均状况看，太阳辐射约有34％因反射和散射回到宇宙空间，19％被大气吸收，47％直接到达地面。
大气中吸收太阳辐射的成分主要有水汽、氧、臭氧、二氧化碳及固体尘埃等物质，被大气吸收太阳辐射的这部分能量即转变成热能。从这一情况说明，直接由大气吸收的太阳辐射的热能占比不高。由此可见，太阳辐射并非大气增温最主要的热源。
地球低层大气中含有较多的二氧化碳、水气等易吸热物质，这些物质对太阳的短波辐射几乎是透明的，即能让太阳的短波辐射直接到达地面。地面在接受太阳辐射的同时，再自地面向外进行地面辐射。地面辐射是长波辐射。低层大气中的吸热物质对长波辐射有很强的吸收能力，因而地面辐射几乎都能被大气所吸收。由此可见，地面辐射才是低层大气的主要热源。
大气层的辐射示意图
这中间还有个对流作用。地面把吸收到的热散射出来，把地面附近的空气 “烘“ 热。紧挨地面的这一层空气“烘“热了，就膨胀上升，由另一层比较冷的空气来接替，这一层空气又被“烘“热以后，接着又上升。这是冷热空气的对流。
大气中由此而增加的热能，一部分又以长波辐射的方式重新传回地面，称为大气逆辐射。大气逆辐射，补偿了地面辐射损失的一部分地球热量，对地面起了保温作用。这种作用和温室的作用类似，所以称为大气的温室效应。
当我们了解太阳辐射、大气辐射、地面辐射三者的关系后，就会懂得，随着海拔的增高，虽然太阳辐射增强了，但是由于空气变得愈来愈稀薄，吸收太阳辐射和水汽、尘埃和二氧化碳等不断减少。所以大气吸收太阳短波辐射和地面辐射的能力逐步减弱，大气保温条件不断变得差。
