Atmosferin üst katmanları daha soğuktur, çünkü bu katmanlarda güneş ışınlarının ısıttığı yeryüzünden gelen ısı yayılımı daha azdır. Ayrıca, bu katmanlarda hava yoğunluğu ve basıncı da çok düşüktür. Hava yoğunluğu ve basıncı azaldıkça, havanın ısıyı tutma kapasitesi de azalır. Bu nedenle, atmosferin üst katmanları daha soğuktur.