**氣溫垂直遞減率**（英語：）、**垂直遞減率**或**氣溫直減率**，是氣溫隨著高度上升而遞減的幅度。國際民航組織（ICAO）的數據指出，在對流層中，乾空氣平均每上升100公尺，氣溫就下降約0.98度。若空氣中含有水氣，因為水汽凝結時會釋放潛熱，平均每上升100公尺，氣溫下降約0.6度。

數學表示
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一般而言，氣溫垂直遞減率可以如此表示：

{\displaystyle \gamma =-{\frac {dT}{dz}}}

\gamma 為氣溫垂直遞減率，*T*為溫度，*z*為海拔高度。

註：因為比熱比或濕度常數等皆會使用\gamma 為符號，為了避免混淆，有時會用\Gamma  或 \alpha 代表氣溫垂直遞減率。

種類
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氣溫垂直遞減率有兩種形式：

* 環境溫度遞減率 – 平穩大氣下，氣溫隨海拔變化的比率
* 絕熱遞減率 – 固定量的空氣絕熱上升或下降時，氣溫隨海拔變化的比率。絕熱遞減率有兩種：
	+ 乾絕熱直減率
	+ 飽和絕熱直減率

**環境溫度遞減率**

在給定的溫度與地點，且大氣穩定的情況下，溫度隨著海拔的變化率稱為環境溫度遞減率。

國際民航組織（ICAO）定義國際標準大氣（ISA）從海平面到海拔11km的溫度遞減率為6.49  °C/km。從11km到20km，空氣的溫度是常數−56.5 °C，是國際標準大氣中溫度最低的。由於國際標準大氣沒有將水氣納入考慮，這個理想化的模型與實際會有誤差。比如：在逆溫層中，溫度反而會隨海拔增加。

**乾絕熱直減率**

乾絕熱直減率是一固定分子數的乾燥空氣，在絕熱條件下，溫度隨海拔高度改變的比率。

給予相同的能量，乾燥空氣的溫度會上升得比潮濕空氣快。絕熱亦即空氣不與外界交換能量。由於空氣的導熱係數極低，接觸傳導的熱足以忽略，故假設為絕熱。

當海拔高度增加時，氣壓會隨之下降，空氣體積增加。空氣體積增加會推擠其他空氣，對其他空氣作功。作功的能量來自內能，溫度因內能減少而下降。乾絕熱直減率是9.8 °C/km。

因為是絕熱過程：

氣壓溫度圖，顯示乾燥絕熱線（粗線）和潮濕絕熱線（虛線）兩者與溫度及壓力的變化。
{\displaystyle PdV=-VdP/\gamma }

根據熱力學第一定律，可以表示成：

{\displaystyle mc\_{v}dT-VdP/\gamma =0}

又因{\displaystyle \alpha =V/m}，且{\displaystyle \gamma =c\_{p}/c\_{v}}。我們可以將式子表示成：

{\displaystyle c\_{p}dT-\alpha dP=0}

其中，*c\_{p}*是固定壓力下的比熱，*\alpha* 是比容。

假設大氣處於流體靜力平衡：:

{\displaystyle dP=-\rho gdz}

其中，g是標準重力，*\rho* 是密度。

結合兩式，壓力可以從式子中消除，解得乾絕熱直減率：

{\displaystyle \Gamma \_{d}=-{\frac {dT}{dz}}={\frac {g}{c\_{p}}}=9.8\ ^{\circ }\mathrm {C} /\mathrm {km} }

**飽和絕熱直減率**

當空氣中處於飽和，採用飽和絕熱直減率。此比率大約為5 °C/km，受氣溫的影響很大。

飽和絕熱直減率與乾絕熱直減率之所以相差甚大，是因為水在凝結時會釋放潛熱，這是雷暴發展的重要能量來源。不飽和空氣在給定的氣溫、海拔與濕度之下上升，此時使用乾絕熱直減率。隨著海拔上升、氣溫下降，空氣達到水氣飽和，採用飽和絕熱直減率。

美國氣象學會給出的飽和絕熱直減率的近似公式：

{\displaystyle \Gamma \_{w}=g\,{\frac {1+{\dfrac {H\_{v}\,r}{R\_{sd}\,T}}}{c\_{pd}+{\dfrac {H\_{v}^{2}\,r}{R\_{sw}\,T^{2}}}}}=g\,{\frac {1+{\dfrac {H\_{v}\,r}{R\_{sd}\,T}}}{c\_{pd}+{\dfrac {H\_{v}^{2}\,r\,\epsilon }{R\_{sd}\,T^{2}}}}}}

| 符號 | 解釋 |
| --- | --- |
| {\displaystyle \Gamma \_{w}} | =飽和絕熱遞減率=K/m |
| g | =地球重力加速度=9.8076 m/s2 |
| {\displaystyle H\_{v}} | =水的汽化熱=2501000 J/kg |
| {\displaystyle R\_{sd}} | =乾燥空氣的氣體常數= 287 J kg−1 K−1 |
| {\displaystyle R\_{sw}} | =水蒸氣的氣體常數= 461.5 J kg−1 K−1 |
| {\displaystyle \epsilon ={\frac {R\_{sd}}{R\_{sw}}}} | ＝乾燥空氣與水蒸氣的氣體常數的無因次比值=0.622 |
| e | =飽和空氣的水蒸氣分壓 |
| p | =飽和空氣的氣壓 |
| {\displaystyle r=\epsilon e/(p-e)} | =水蒸氣的質量與乾燥空氣質量的混合比例 |
| T | =飽和空氣的溫度，單位K |
| {\displaystyle c\_{pd}} | =乾燥空氣在定壓下的比熱=
1003.5 J kg−1 K−1 |

參見
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* 绝热过程
* 流体力学
* 流體動力學
* 焚風

參考
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1. ↑  Adiabatic Lapse Rate, （页面存档备份，存于） IUPAC Goldbook
2. ↑  Danielson, Levin, and Abrams, *Meteorology*, McGraw Hill, 2003
3. ↑  Landau and Lifshitz, *Fluid Mechanics*, Pergamon, 1979
4. ↑  Kittel and Kroemer, *Thermal Physics*, Freeman, 1980; chapter 6, problem 11 （页面存档备份，存于）
5. ↑ .  [2016-01-06]. （原始内容存档于2016-03-03）.

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| * 
* 论
* 编
气象数据与参数 |
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| 常规 | 
* 绝热过程
* 平流（英语：）
* 浮力
* 氣溫垂直遞減率
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* 流體動力學螺旋度（英语：）#Meteorology
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