大气层的温度随高度增加而变化的原因在于大气的热力学特性。地面吸收太阳辐射后温度升高，这使得近地面的空气也变暖。随后，热空气上升，因为热空气比冷空气密度小，所以它会向上升至高层大气。在上升过程中，空气逐渐冷却，温度下降。此外，大气中的臭氧层能吸收对生物有害的紫外线，保护地球上的生命。然而，随着高度的增加，臭氧浓度降低，对流层温度继续下降。因此，我们观察到随着高度的增加，温度先上升后下降的趋势，这反映了大气层中温度与高度之间的复杂关系。
为什么大气层中的温度会随着高度的增加而变化
大气层的温度会随着高度的增加而变化，这主要是由于以下几个原因：
1. 辐射：太阳辐射是地球表面温度的主要来源。当太阳光线到达地球表面时，大部分被反射回太空，但仍有部分被地表吸收。大气层中的气体分子和微小颗粒可以吸收和重新辐射热量，这种吸收和再辐射的过程使得温度随高度增加而变化。
2. 大气成分：大气层中的气体成分不同，对太阳辐射的吸收能力也不同。例如，臭氧层能吸收大部分紫外线，使得平流层温度随高度增加而升高；而二氧化碳和水蒸气等温室气体则能吸收和再辐射红外辐射，使得对流层温度随高度增加而降低。
3. 对流：地球表面的不均匀加热会导致大气中的对流运动。在对流层中，热空气上升，冷空气下沉，形成对流。在对流过程中，热量的传递使得温度分布不均，通常离地面越近，温度越高。
4. 辐射平衡：大气层中的温度分布受到辐射平衡的影响。在地球大气层的某一高度上，辐射与吸收达到动态平衡时，该高度被称为辐射平衡高度。在辐射平衡高度以上，由于吸收和再辐射的过程，温度随高度增加而升高；而在辐射平衡高度以下，温度则随高度增加而降低。
综上所述，大气层中的温度会随着高度的增加而变化，主要是由于辐射、大气成分、对流和辐射平衡等因素的共同作用。