Jordens atmosfære er naturligvis ikke, isoterm. Temperaturen falder med højden. Temperaturforskydningshastigheden i en atmosfære er faldet i temperaturen med højden; det vil sige, det er −dT/d..

en adiabatisk atmosfære er en, hvor P /γ not ikke varierer med højden. I en sådan atmosfære, hvis en klump luft flyttes adiabatisk til et højere niveau, ændres dens tryk og densitet, så P /γ is er konstant – og vil være lig med omgivelsestrykket og densiteten i den nye højde., For en sådan atmosfære er det muligt at beregne den hastighed, hvormed temperaturen falder med højden – den adiabatiske bortfaldshastighed. Vi vil gøre denne beregning, og se, hvordan den sammenligner med faktiske bortfald satser.

Som i Afsnit 8.7, er det en betingelse for hydrostatisk ligevægt er,

\

Da vi forsøger at finde en sammenhæng mellem T og z for en adiabatisk atmosfære (det vil sige et, hvor P/ργ ikke varierer med højden), er vi nødt til at finde den adiabatiske forhold mellem S og T og mellem p og T.,

det er nemt findes fra den adiabatiske forhold mellem P og ρ:

\

og det ideal gas ligningen af tilstand:

\

Eliminere P:

\

Fjerne ρ:

\

som

\

\

Dette er uafhængig af temperaturen.

Hvis du tager det betyder, molar masse, for luften at være 28.8 kg kmole−1, og g til at være 9.8 m s−2 for tempererede breddegrader, du får for den adiabatiske bortfalder sats for tør luft -9.7 K km−1., Tilstedeværelsen af vanddamp i fugtig luft reducerer middelværdien af µ (og dermed den adiabatiske bortfaldshastighed), og faktiske bortfaldshastigheder er normalt temmelig mindre end de beregnede adiabatiske bortfaldshastigheder, selv for fugtig luft. (Tilstedeværelsen af vanddamp øger også værdien af γ En smule. Dette ville resultere i en lidt større bortfaldshastighed, men effekten er ikke så stor som reduktionen i bortfaldshastighed forårsaget af den større værdi af µ. Prøv nogle tal for at overbevise dig selv om dette.,) International Civil Aviation organi .ation Standard atmosphere tager bortfaldet sats i troposfæren (første 11 km) at være -6.3 k km−1. Hvad sker der, hvis den faktiske bortfaldshastighed er hurtigere end den adiabatiske bortfaldshastighed? Hvis du forestiller dig en klump luft, der skal flyttes adiabatisk til et højere niveau, vil dens tryk og densitet ændre sig, så P /γ is er konstant, og den vil derefter finde sig i et område, hvor dens nye densitet er mindre end den nye omgivelsestæthed. Derfor vil det fortsætte med at stige, og atmosfæren vil være konvektivt ustabil, og en storm vil opstå., Atmosfæren er stabil, så længe den faktiske bortfaldshastighed er mindre end den adiabatiske bortfaldshastighed (som reduceres i fugtig luft) er ustabil, hvis den faktiske bortfaldshastighed er større end den adiabatiske bortfaldshastighed.