Die meisten Leute wissen, dass Wetterballons irgendwelche Messungen vornehmen. In diesen kleinen Kästen, die an Ballons aufgehängt sind, wird unter anderem die atmosphärische Abfallrate gemessen: die Temperaturabnahme mit steigender Höhe. Diese kleinen Messstationen, jede kleiner als ein Schuhkarton, messen zweimal täglich die Temperatur für zwei Arten von Raten: die Umwelt- und die adiabatische Temperatur. Diese Raten sind wichtig in der Meteorologie, der Atmosphärenwissenschaft, die für die Vorhersage von Wetteränderungen, das Studium der vertikalen Stabilität und die Überwachung von Wolkenbildung und -verhalten verantwortlich ist.
Die Ausfallrate der Umwelt ist nie festgelegt, sondern variiert von Zeit zu Zeit und von Ort zu Ort. Wenn an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Zeit gemessen wird, kann die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) eine internationale Standard-Abfallrate definieren, die Messwerte liefert, die mit identischen Höhen variieren, da Inversionsschichten mit steigenden Höhen einen umgekehrten Temperaturanstieg verursachen können. Diese Umgebungsmesswerte im Vergleich zu trockenen oder feuchten adiabatischen Raten können Stabilitäten oder Instabilitäten signalisieren, die wichtig zu wissen sind, da trockene Luftpakete nicht den Auftrieb von feuchten Luftpaketen aufweisen.
Eine trockene adiabatische Lapse Rate (DAR) findet sich in einem abgedichteten Luftpaket mit fester Masse. Von seiner Umgebung isoliert, sind die Drücke eines trockenen adiabatischen Luftpakets, sowohl innen als auch außen, normalerweise aufeinander abgestimmt, und die einzige Möglichkeit, die Temperatur des Pakets zu ändern, besteht darin, diese Drücke zu ändern. Wenn ein Luftpaket aufsteigt, wird es durch den Höhenanstieg weniger Außendruck ausgesetzt und seine Temperatur kühlt ab. Die Geschwindigkeit der Kühlausdehnung eines Luftpakets wird als DAR bezeichnet. Die zunehmende Abkühlung erreicht schließlich den Taupunkt, wenn Kondensation beginnen kann, Wolken zu bilden. Wenn ein Luftpaket absinkt, erhöht sich der Druck und Hitze verursacht innere Energien, die starke Winde wie die trockenen Santa Ana-Winde bilden, die gelegentlich tagelang in Los Angeles, Kalifornien, absinken.
Die gesättigte adiabatische Latenzrate (SAR) variiert mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft. Höhenzunahmen kühlen und dehnen Luftpakete in feuchten Lufttaschen langsamer aus, da das darin befindliche Kondenswasser sie intern erwärmt. Die Wärmefreisetzung bei der Bildung von Kondenswasser ist ein Faktor für die Gewitterentwicklung. Luft ist stabil, wenn die Umweltfehlerrate geringer als der SAR-Wert ist.
Die Thermodynamik der Atmosphäre drückt sich in trockenen und feuchten adiabatischen Kräften innerhalb von Luftpaketen aus und bildet die Grundlage für Wettervorhersagen. Stabile Atmosphären treten auf, wenn die Umwelt-Abfallrate größer ist als die trocken-adiabatische Rate. In Zeiten intensiver solarer Erwärmung der Erdoberfläche kann im Südwesten der Vereinigten Staaten eine superadiabatische Abfallrate in einer dünnen Schicht über der Erdoberfläche auftreten und ist ein instabiler Zustand. In ähnlicher Weise erzeugen Schneewinde mit Seeeffekt, die sich über eine Seeoberfläche bewegen, superadiabatische flache Schichten, die Stürme verursachen, wenn genügend Feuchtigkeit in der Luft vorhanden ist.