Тёплый воздух поднимается вверх.

Некоторые воображают, что чем выше подниматься в воздух, тем становится теплее, но это неправда. Чем выше, тем холоднее. Почему это? А потому, что солнце слабо нагревает воздух своими лучами, так как воздух очень прозрачный. Снизу воздух всегда теплее. Солнце нагревает землю своими лучами, воздух нагревается от земли точно так же, как от горячей печки. Нагретый воздух легче холодного и поэтому поднимается вверх. Чем выше он поднимется, тем больше остынет. Поэтому на большой высоте всегда холодно.

С высотой плотность воздуха уменьшается, соударения
молекул воздуха с твердыми предметами становятся
реже, а это и есть падение температуры.

абсолютный нуль в космосе -273 градуса по цельсию. ниже не бывает

-500С ))))????
такого не бывает )))
остывает воздух поднимаясь, потому что там холодно, и он далеко от источника тепла. источник тепла = земля, которая нагревается солнцем

разные слои атмосферы.... разное проникновении солнечного излучения....

Надо еще вспомнить, что в воздухе содержится влага. Поднимаясь, воздух: а) разрежается и б) все хуже прогревается Солнцем - остывает. На определенной высоте (до 7-10 Км) влага конденсируется ("точка росы") - возникают облака, а воздух окончательно остывает и уже никуда не поднимается.
В облаках вода кристаллизуется в мельчайшие частицы льда, которые не может растопить даже Солнце. Но это уже другая история.. .
В принципе, это есть "тепловая граница атмосферы" - выше нее теплый воздух от Земли не поднимется. Зона облаков - это зона баланса между теплом Земли и холодом Космоса.
На высотах более 10Км ("заоблачных") температура "за бортом" -50 градусов.