Stephen Lower escreveu um interessante resumo sobre a química e física da atmosfera. As informações disponíveis no texto são difíceis de obter em outras fontes.
Um dos fatores abordados é a curiosa variação de temperatura com a altitude.
http://www.chem1.com/acad/pdf/AtmosPhysics.pdf (em PDF)
Editando… achei mais uma fonte:
http://www.albany.edu/faculty/rgk/atm101/structur.htm