標高があがると気圧の低下により空気の分子の数も低下して、空気同士の熱伝導がしにくくなります。 熱は他の分子に伝えることが出来ないと熱量が低下をしてしまいます。 その結果として気温が下がってしまうのです。
標高が高くなるとなぜ気温が下がるのか？
では、山の高い場所ほど寒くなるのは、なぜでしょうか。 それは、圧力（気圧）が下がるからです。 地球のまわりは空気（大気）におおわれていますが、上空に行くほど、それより上に存在（そんざい）する空気の量が少ないため、気圧が低くなります（関連記事「山に登るとどうして空気がうすくなるの？」）。
気温が下がるのはなぜ？
気圧が低いと空気が膨張するのです。 膨張することにエネルギーが使われて、その代り気温を上げることには使えず、結果気温が下がるのです。 ボイル・シャルルの法則です。
標高が高いと涼しいのはなぜ？
空気には重さがあり、標高が高い方が背負っている空気が少なくなるので、気圧が下がると聞いた覚えがあります。 気圧が下がると、空気が自由に動き回れるようになるので、その分、熱も分散して気温も下がるんですね。 逆に気圧が上がると、空気が圧縮されるので、その分、熱が集まり気温も上がる。
なぜ上空に行けば行くほど温度は下がるのか？
強い日射を浴びるとアスファルトの地面が地上の空気よりも熱くなるように，地面が一番暖かくなるのです． つまり，この時，大気にとっては地面が身近な熱源になるのです． そして上空に行くにしたがって，地面からの放射（輻射）熱が届かなくなるので，気温が下がるわけです．
