先說冷空氣為什麼下沉。首先，地球引力和空氣分子熱運動的共同作用形成了低處和高處的壓強差，海拔越高空氣越稀薄，壓強越小。我們知道液體中的上下壓強差是產生浮力的原理，空氣中高低處之間的壓強差也能產生“浮力”。由於空氣會熱脹冷縮，冷空氣團要比周圍的空氣密度要高，冷空氣團的上下壓力差不足以平衡其重量，所以會下沉。

再說海拔高的地方為什麼冷。氣體分子熱運動有一個規律：達到熱平衡狀態時，氣體狀態量壓強和狀態量溫度保持成正比關係，壓強越小溫度越低，高海拔地區空氣稀薄，壓強低，所以溫度也低。

總之，空氣流動是非平衡態，海拔溫度差別是平衡狀態。

這個問題不難解釋。大家都知道，空氣對可見光是透明的，所以空氣不能吸收可見光的能量。光線照射到大地，地面物體可以吸收可見光的能量，並且升溫。地面溫度升高後，就會加熱貼近地表的空氣，引起空氣對流。熱空氣在抬升的過程中，會不斷與高空冷空氣進行熱交換，導致自身溫度降低。因此對流層的高度是有限的，赤道地區大約十七八千米，極地有時還不到十千米。另外，高空大氣壓比較低。根據氣體熱力學性質，減壓會使氣溫降低，增壓會使氣溫升高。這也導致高空氣溫低。