Теплый воздух поднимается кверху. Почему же в тропосфере внизу теплее, чем вверху?

а там уже "космический холод" (с)

Там нету земного притяжения :)

А че такое тропосфера ? Это, наверное, где-то под Землей ?

Ну и что? Про конвекцию Рэлея-Бенара слышали? Нижняя пластинка горячая, верхняя - холодная. При некотором критическом числе Рэлея в слое, подогреваемом снизу, возникают конвективные валы. Тёплый воздух поднимается вверх, охлаждается и идёт обратно вниз. При этом внизу - горячо, а вверху - холодно. И чего? :)

Нижняя пластинка в нашем случае - это поверхность суши или моря. Воздух достаточно прозрачен, а поверхность суши или моря очень хорошо поглощает солнечные лучи и нагревается, естественно.

Что за детские "задачки"?

1. Остывание ( излучение, расширение, теплообмен)
2. Уменьшение давления ( сила Архимеда)
3. Ветры (воздушные потоки)
4. Атмосферные фронты
5...

Никаких вопросов не останется, если Вы прикинете: Диаметр Земли 12 тыс. км., высота тропосферы - 10 км., всей воздушной "пленочки" - 100 км. Спроектируйте модель ( хотя бы прикиньте как...).

К тому же восходящие теплые воздушные потоки около поверхности Земли - в лучшем виде используются планеристами и парашютистами ( не говоря о птичках)

Внизу давление больше, вверху меньше,
обусловлено гравитацией, при уменьшении давления и
"объёмного веса" происходит, естественно,
понижение температуры.

В первоначальный момент времени зададимся условием, что ветра и теплопереноса нет, тогда распределение газа определяется только гравитацией. (уравнение распределения частиц в симметричном потенциальном поле x=a*exp(Eчастицы/RT) )
теперь представим, что нижние слои подогреваются от контакта с освещаемой землей - появятся нагретые массы. Они расширяются - давление падает и архимедова сила поднимает их вверх (одинаковый объем горячего ихолодного воздуха весят по разному). Можно посмотреть с другой стороны, они поднимуться выше так как Е у них больше.
Так бы и поднимались, если бы одновременно не излучали тепло в окружающее пространство - теряя запасенную энергию и сжимаясь обратно. Одно только это не остановило бы воздух на верхней границе тропосферы.
Дальше есть ловушка с озоновым слоем. Он на высоте 15-35 км, но гораздо горячее слоев ниже него (градесов так на 50-70). Он греется от поглощения ультрафиолета постоянно и не остывает. Слои ниже, пока поднимаются успевают стать холоднее него и преодолеть нижний слой озонового слоя не могут.

Термодинамику читать надо. В частности - формулу Менделеева-Клапейрона. Из неё следует, что при понижении давления и увеличении объёма, температура газа понижается.
Это для тех, кто читает физику только под дулом бронетранспортёра.

вообщето уравнение Менделееева-Клайперона