A Föld légköre természetesen nem izotermikus. A hőmérséklet a magassággal csökken. A légkör hőmérséklet-túllépési sebessége a hőmérséklet-csökkenés mértéke a magassággal; Vagyis-dT / dz.
az adiabatikus légkör olyan, amelyben a P / ργ nem változik a magasságtól. Egy ilyen légkörben, ha egy darab levegőt adiabatikusan magasabb szintre mozgatnak, a nyomása és sűrűsége úgy változik, hogy P/ργ állandó legyen – és egyenlő lesz a környezeti nyomással és sűrűséggel az új magasságban., Egy ilyen légkör esetében kiszámítható az a sebesség,amelyen a hőmérséklet csökken a magassággal – az adiabatic lapse sebesség. Ezt a számítást fogjuk elvégezni, és meglátjuk, hogyan viszonyul a tényleges hatályvesztési arányokhoz.
mint a 8.7 pontban, a hidrosztatikus egyensúly feltétele
\
mivel megpróbálunk kapcsolatot találni T és z között egy adiabatikus atmoszférára (azaz olyanra, amelyben a P / ργ nem változik a magasságtól), meg kell találnunk A P és T, valamint ρ és T közötti adiabatikus kapcsolatokat.,
Ezek könnyen megtalálható a kvantummechanikát közötti összefüggést P ρ:
\
az ideális gáz egyenlet az állam:
\
Megszüntesse P:
\
Megszüntesse ρ:
\
amelyből
\
\
Ez független a hőmérséklet.
Ha az átlagos moláris tömege a levegő, hogy 28.8 kg kmole−1 g, hogy 9.8 m s−2 a mérsékelt szélességeken, hogy a kvantummechanikát lapse mértéke a száraz levegő -9.7 K km−1., A vízgőz jelenléte a nedves levegőben csökkenti a µ (és így az adiabatic lapse rate) középértékét, és a tényleges lapse-sebesség általában kisebb, mint a számított adiabatic lapse-sebesség, még a nedves levegő esetében is. (A vízgőz jelenléte szintén enyhén növeli a γ értékét. Ez valamivel nagyobb elévülési sebességet eredményezne, de a hatás nem olyan nagy, mint a µ nagyobb érték által okozott elévülési sebesség csökkenése. Próbáljon ki néhány számot, hogy meggyőzze magát erről.,) A Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet, a Standard Atmosphere a troposzférában (az első 11 km) -6,3 k km−1 sebességgel halad. Mi történik, ha a tényleges lapse Arány gyorsabb, mint az adiabatic lapse Arány? Ha azt képzeljük el, hogy egy darab levegőt adiabatikusan magasabb szintre kell mozgatni, akkor a nyomása és sűrűsége úgy változik, hogy P/ργ állandó legyen, majd egy olyan régióban találja magát, ahol az új sűrűsége kisebb, mint az új környezeti sűrűség. Ennek következtében tovább emelkedik, a légkör konvektíven instabil lesz, és vihar alakul ki., A légkör stabil mindaddig, amíg a tényleges elévülési sebesség kisebb, mint az adiabatic lapse sebesség (amely nedves levegőben csökken) instabil, ha a tényleges elévülési sebesség nagyobb, mint az adiabatic lapse sebesség.