Það er rétt að heitt loft leitar upp á við. Þegar loftið er heitt er langt milli sameinda og loftið verður því léttara.

Í köldu lofti liggja sameindirnar þéttar saman og kalt loft er því þungt. Á uppleiðinni losar loft smám saman hitaorku sína út í umhverfið. Að lokum verður loftið kalt og leitar þá aftur niður á við. Niðri við yfirborð jarðar hitnar það af hitageislun úr jarðvegi og leitar þá upp aftur.

Þessi eilífa hringrás er ástæða þess að loftið verður svalara þegar komið er upp í fjöll. Þéttni loftsins er líka áhrifavaldur. Því hærra sem loftið fer, því þynnra verður það og á erfiðara með að halda í sér hita.

Árið 1898 gerði franski eðlisfræðingurinn Teisserence de Bort merkilega uppgötvun: Þegar loftbelgur með heitu lofti hafði náð 10-13 km hæð hætti lofthitinn að minnka. Hann nefndi þetta lag í gufuhvolfinu heiðhvolf.

Og árið 1913 gerði annar franskur eðlisfræðingur, Charles Fabry, enn nýja uppgötvun: Í ákveðnum lögum heiðhvolfsins tók hitinn að hækka aftur. Fabry hafði uppgötvað ósonlagið sem er í 20-30 km hæð. Nú vitum við að loft hitnar í þessari hæð vegna þess að ósonlagið drekkur í sig mikið af hitageislun sólar.