大气密度随高度升高而降低的原因主要与以下几个因素有关：
1. 重力作用：地球的引力对大气分子产生作用，使得大气分子靠近地球表面。随着高度的增加，地球引力对大气分子的吸引力减弱，因此大气分子分布得更加稀疏。
2. 温度变化：随着高度的增加，大气温度通常会降低。温度降低导致气体分子的平均动能减小，分子间的碰撞频率降低，从而使得气体的密度降低。
3. 压强变化：大气压强随着高度的增加而减小。根据理想气体状态方程（PV=nRT），在温度和物质的量一定的情况下，压强与体积成反比。因此，随着高度的增加，大气体积增大，压强减小，导致密度降低。
4. 大气成分变化：大气中不同成分的密度不同。随着高度的增加，低密度成分（如氮气、氧气）的比例增加，而高密度成分（如二氧化碳、水蒸气）的比例减少，这也是导致大气密度降低的原因之一。
5. 大气层结构：地球大气分为对流层、平流层、中间层、热层和外层空间。随着高度的增加，大气层逐渐变薄，密度也随之降低。
综上所述，大气密度随高度升高而降低是由重力、温度、压强、大气成分和大气层结构等多种因素共同作用的结果。
