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Es por un efecto termodinámico, ya que en la tropósfera el aire que asciende se enfría y el aire que baja se calienta, por lo tanto a mayor altura menor tempratura, coincidiendo también que a mayor altura hay menor presión.

Esto es así hasta los 10.000 metros cuando comienza la estatósfera y la situación se invierte, osea que a mayor altura mayor temperatura. Después en la mesósfera sucede lo mismo que en la tropósfera y en la ultima capa, la termósfera se invierte nuevamente.

He leido otras explicaciones, pero te diré otra más fácil de entender.

La superficie de la tierra recoge los rayos del sol y los irradia. Por eso los desiertos de día alcanzan altas temperaturas.

Por tanto, la superficie plana es siempre la emisora de calor.

El aire, cuanto más se separa de la tierra está más frío. Esto parece una contradicción, pues el aire caliente sube. Pero... se disipa con las capas altas de la atmósfera que son de aire helado.

Es como si te pusieras al aire libre con una estufa. Cuanto más cerca de la estufa, más calor. La estufa es la superficie de la tierra.

De ahí que en las montañas, y aún más en vuelo, las temperaturas son muy muy bajas.

Los rayos del sol no calientan la atmósfera. Prueba a poner un globo blanco al sol. No se calienta. Pon un globo negro y tomará calor. El aire de dentro sólo se afecta por lo que le influye su superficie. Pues el aire en las montañas no se calienta sino por reflexión del sol en el suelo, por irradiación.

Y por ello, cuando la noche es nubosa suele ser más cálida que cuando está despejada. La razón es que la capa de nubes impide que el frío "caiga" sobre la tierra que mantiene por tanto una estabilidad térmica mayor.

Espero que mi explicación te haya ayudado.

Saludos

Te explíco ya -40ºC me parece que es muy baja temperatura... depende en que lugar del mundo te encuentres, es mas eso es una temperatura en en el invierno polar. Ahí vamos... la energía del Sol calienta el suelo, este por movimientos convectivos calienta el aire, o sea cuanto mas lejos del suelo te encuentres mas baja será la temperatura. El gradiente de temperatura que estandar es de -6,5ºC cada 1.000 metros, o sea que la la temperatura desciende 6,5º C cada 1.000 metros, esto quiere decir que si a 0 m. hay 15ºC a 1.000 m. la temperatura va a ser de 8,5ºC y a 2.000 m. va a ser de 2ºC. Que te quede claro, mas que nada, que es el suelo lo que calienta el aire. Paaaraaaaa!!! ahora veo no es a 1.000 m. es a 10.000 m... si tranquilamente puede ser de -40ºC la temperatura, bueno es el mismo efecto que te acabo de explocar, pero mas o menos a 6.000 o 7.000 m. el gradiente cambia y es menor... esto sucede hasta los 12.000 o 13.000 también a los 11.000 metros, o sea cuando pasamos de la troposfera a la tropopausa... yo te tiro todas esas cifras porque la troposfera no tiene una altura bien definida, pero en la tropopausa las cosas cambian la temperatura comienza a ascender... si muy baja, muy muy muy muy baja hasta -70ºC y de pronto empieza a ascender... no sabría decirte el gradiente, pero es por esa causa que las nubes de tormenta tipo Cumulus-nimbus tienen esa forma de yunque en su parte superior, sucede que las corrientes ascendentes se detienen poruque allí la temperatura de la tropopausa al ser mas alta, el aire (por cierto muy enrarecido) es mas liviano que el de las corrientes ascendentes que originaron ese tipo de nube, aunque algunas veces la inestabilidad y la convección es tan alta que algunas corrientes logran "perforar" el límite de la troposfera ingresando a la tropopausa formando unas protuberancias en la parte superior del "yunque" estas protuberancias reciben el nombre de "overshootings".

Espero te haya quedado claro.

Salu2.

el nucleo de la tierra