Воздух поднимаясь вверх становится более разряженным и согласно закона Бойля Мариота его температура падает. Чем меньше давление тем меньше вещества удерживающего энергию, соответственно температура падает. (это все равно как если разбавлять горячую воду холодной, но в данном случае теплый воздух как бы разбавляют вакуумом и температура конечно падает) Основным стабилизатором температуры на нашей планете является вода. Там где есть большая масса воды перепады температур меньше чем в пустыне, вода препятствует как экстремальному нагреву так и охлаждению. Во время фазовых переходов вода аккумулирует очень много тепла. Чем давление ниже тем при более низкой температуре испаряется вода, соответственно стабилизация температуры происходит ниже. Солнечное излучение мало поглощается воздухом но хорошо нагревает поверхность Земли. Атмосфера в основном нагревается от поверхности, но воздух излучает инфракрасное излучение и таким образом охлаждается, тепло уходит в космос. Ясное дело что вблизи нагретой поверхности воздух теплее чем вдали от неё.