这其实是两个问题，热空气之所以上升是因为热胀冷缩原理，空气受热膨胀后密度减小，体积增大，但质量没有变，所受到周围空气的浮力就增大，超过其本身质量后就会上升。

大气也是和液体一样有浮力。高处不胜寒，有相对意义，一定要把地球考虑进去，因为空气本身不能直接吸收太阳热量，而是靠地球表面吸热后产生热辐射导致空气变热，所以越靠近地表，辐射热越大，越高空越小。热空气受热上升后不断释放热量变冷形成对流。