对流层，因为其热量的（主要）直接来源是地面辐射，所以气温随高度升高而降低。青藏高原比相同高度的其它地区温度明显高，就是因为它提高了地面辐射的位置。
由于气温的这种变化，故形成空气对流运动强烈的特点。
平流层，则因离地面远，地面辐射对其影响可忽略，其热量来自臭氧吸收的太阳紫外辐射。所以下冷上热，大气以水平流动为主。
中间层，又称高空对流层，它也是上冷下热，对流明显。（离臭氧层又远了）

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对流层的温度变化特点是：
气温随高度的增加而降低，有利于对流的形成
所以显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变
云雨雪和雷电等主要天气现象都发生在这一层
相比之下平流层的高度更高，离地面更远，温度随高度降低变化比较小，气温趋于稳定，没有空气对流运动，空气比对流层稀薄的多，很少有天气现象。