大气层中的空气之所以会变冷，是由于多种因素共同作用的结果。首先，大气层是由多层不同高度的气体组成的，而气体的温度随着海拔的升高而逐渐下降。这是因为地球的表面受到太阳辐射的加热，而这种加热主要发生在地球的低层大气中。随着海拔的增加，太阳辐射的能量逐渐减弱，导致空气温度下降。

其次，大气层中的空气还会受到大气循环的影响。大气循环主要包括对流和辐射两种方式。对流是指空气因温度差异而形成的垂直运动，而辐射则是指太阳辐射能量在大气中的传递过程。这些循环会使得热量在大气层中重新分布，导致空气温度的变化。

此外，大气层中还存在着其他因素，如地球自转和地形的影响。地球自转使得不同地区的空气受到不同程度的加热，从而导致温度差异。而地形的影响则是指地球表面的山脉、平原等地貌特征对空气流动和温度分布的影响。

综上所述，大气层中的空气变冷是由于多种因素共同作用的结果。这些因素包括太阳辐射的变化、大气循环、地球自转和地形的影响等。这种变冷现象是大气层中温度分布的自然规律，也是我们能够感受到四季变化和气候差异的原因之一。