大气层是地球周围的气体层，它随着海拔的升高而逐渐变薄。而气体的温度通常是由分子的平均动能决定的，即分子的运动速度。随着海拔的升高，大气层中的气体分子之间的相互作用变得较弱，分子的平均动能也减小，从而导致气温的降低。

这种现象主要是由以下几个原因引起的：

1.压强变化：随着海拔的升高，大气层中的气压逐渐降低。根据理想气体状态方程，气压和温度成正比，因此气压的降低会导致气温的下降。

2.辐射冷却：地球表面受到太阳辐射的热量，会使地表升温并释放热量到大气中。然而，随着海拔的升高，大气层中的气体变薄，热量的传导和对流也减弱，使得地表释放的热量迅速散失，导致气温的降低。

3.湿度变化：随着海拔的升高，湿度通常会逐渐降低。水蒸气是大气中的主要温室气体之一，它能够吸收和辐射地球表面的热量。当湿度减少时，大气中的温室效应减弱，使得地表散失的热量更容易逃逸到空气中，从而导致气温的下降。

综上所述，大气层中的气温随着海拔的升高而降低是由于压强变化、辐射冷却和湿度变化等多种因素共同作用的结果。这个现象也是登山者在攀登高山时需要注意的重要因素之一，因为气温的降低可能会对人体产生不利影响。