La mayoría de la gente sabe que los globos meteorológicos están tomando medidas de algún tipo. En esas cajitas suspendidas de globos, una de las medidas que se toman es el lapso atmosférico: el ritmo de descenso de la temperatura con las alturas ascendentes. Estas pequeñas estaciones de monitoreo, cada una más pequeña que una caja de zapatos, toman lecturas de temperatura dos veces al día para dos tipos de tasas: la ambiental y la adiabática de las tasas de caída. Estas tasas son importantes en meteorología, que es la ciencia atmosférica responsable de pronosticar los cambios climáticos, estudiar las estabilidades verticales y monitorear la formación y el comportamiento de las nubes.
La tasa de lapso ambiental nunca es fija, pero varía de un momento a otro y de un lugar a otro. Cuando se toman medidas en un lugar y tiempo determinados, la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) puede definir una tasa de lapso estándar internacional, proporcionando lecturas que varían con alturas idénticas, ya que las capas de inversión pueden causar un aumento de temperatura inverso con alturas ascendentes. Estas lecturas ambientales comparadas con las tasas adiabáticas secas o húmedas pueden indicar estabilidades o inestabilidades que es importante conocer, ya que los paquetes de aire seco no tienen la elevación de los paquetes de aire húmedo.
Una tasa de caída adiabática seca (DAR) se encuentra en un paquete de aire que está sellado y tiene una masa fija. Aislado de su entorno circundante, las presiones de un paquete de aire adiabático seco, tanto en el interior como en el exterior, suelen coincidir y la única forma de cambiar la temperatura del paquete es provocar cambios en estas presiones. A medida que un paquete de aire se eleva, encontrará menos presión exterior debido al aumento de altitud y su temperatura se enfriará. La tasa de expansión de enfriamiento de un paquete de aire se conoce como DAR. El enfriamiento creciente finalmente llega al punto de rocío, cuando la condensación puede comenzar a formar nubes. Cuando una parcela de aire desciende, las presiones aumentan y el calor provoca energías internas que forman vientos fuertes como los vientos secos de Santa Ana que ocasionalmente descienden para quemar Los Ángeles, California, durante días seguidos.
La tasa de caída adiabática saturada (SAR) varía con la cantidad de humedad en el aire. Los aumentos de altitud enfrían y expanden los paquetes de aire más lentamente en las bolsas de aire húmedo, ya que la condensación dentro de ellos los calienta internamente. La liberación de calor cuando se forma condensación es un factor en el desarrollo de tormentas eléctricas. El aire es estable cuando la tasa de caída ambiental es menor que el SAR.
La termodinámica de la atmósfera se expresa en fuerzas adiabáticas secas y húmedas dentro de las parcelas de aire y forman la base de las predicciones meteorológicas. La atmósfera estable tiene lugar cuando la tasa de caída ambiental es mayor que la tasa adiabática seca. Durante épocas de intenso calentamiento solar de la superficie de la tierra, en el suroeste de los Estados Unidos puede producirse una tasa de caída superadiabática en una capa delgada a través de la superficie y es una condición inestable. De manera similar, los vientos de nieve con efecto de lago que se mueven sobre la superficie de un lago crean capas superadiabáticas poco profundas que provocan tormentas cuando hay suficiente humedad en el aire.