Jabarkan Kompresi dan ekspansi dari Troposfer

Sebuah paket udara naik dan mengembang karena tekanan atmosfer yang lebih rendah di ketinggian. Perluasan paket udara ini mendorong keluar melawan udara di sekitarnya, dan mentransfer energi (sebagai usaha) dari paket udara ke atmosfer. Transfer energi ke sebidang udara melalui panas adalah pertukaran energi yang lambat dan tidak efisien dengan lingkungan, yang merupakan proses adiabatik (tidak ada transfer energi melalui panas). Karena parsel udara yang naik kehilangan energi saat ia bekerja di atmosfer sekitarnya, tidak ada energi panas yang ditransfer dari atmosfer ke parsel udara untuk mengkompensasi hilangnya panas. Paket udara kehilangan energi saat mencapai ketinggian yang lebih tinggi, yang dimanifestasikan sebagai penurunan suhu massa udara. Secara analogi, proses sebaliknya terjadi di dalam sebidang udara dingin yang dikompresi dan tenggelam ke permukaan planet.

Pemampatan dan pemuaian parsel udara adalah fenomena reversibel di mana energi tidak ditransfer ke dalam atau ke luar parsel udara; kompresi dan ekspansi atmosfer diukur sebagai Proses Isentropik () di mana tidak terjadi perubahan entropi saat parsel udara naik atau turun di dalam atmosfer. Karena pertukaran panas () terkait dengan perubahan entropi ( dengan ) persamaan yang mengatur suhu udara sebagai fungsi ketinggian untuk atmosfer campuran adalah:  di mana  adalah entropi. Persamaan isentropik menyatakan bahwa entropi atmosfer tidak berubah terhadap ketinggian; laju selang adiabatik mengukur laju penurunan suhu dengan ketinggian dalam kondisi seperti itu.