拉萨空气稀薄的主要原因在于其高海拔导致的气压降低和大气密度减小。作为世界上海拔最高的城市之一，拉萨平均海拔达3650米，大气压强仅为海平面的65%左右，这使得空气分子间距扩大，单位体积内的气体含量显著减少。

从物理学角度分析，空气稀薄现象与海拔高度存在明确的定量关系。根据流体静力学原理，大气压强随海拔升高呈指数级下降，具体表现为每上升100米，气压下降约12百帕。拉萨位于青藏高原腹地，高原整体海拔在4000米以上，其上空大气柱重量远低于平原地区，导致地表气压仅约600百帕（海平面标准气压为1013百帕）。这种低压环境使气体体积膨胀，分子间距增大，直接表现为空气密度降低。实测数据显示，拉萨河谷地区大气含氧量仅为海平面的65%，印证了其空气稀薄特性。

气象学研究表明，空气稀薄还与青藏高原特殊的地理构造有关。高原隆升过程中，地壳增厚导致地表与大气层顶部的垂直距离缩短，自由大气层厚度减少。高原热力作用形成强烈上升气流，进一步加剧了地面空气的扩散效应。卫星观测表明，青藏高原上空对流层顶高度比同纬度东部地区低2-3公里，这使得地面至对流层顶的空气柱质量减少约30%。

大气成分监测数据也支持这一结论。拉萨PM2.5年均浓度仅3μg/m³，大气透明度极高，水汽和尘埃含量不足平原地区的50%。这种洁净的大气环境虽然有利于太阳辐射穿透，但也导致保温效应减弱——夜间地面长波辐射90%以上直接逸散至太空，缺乏足够的气体分子进行热量保存。世界气象组织发布的《全球大气监测报告》指出，青藏高原地区大气光学厚度（AOD）均值仅0.1，远低于全球陆地平均值0.2，这从光学特性角度印证了空气稀薄的事实。

值得注意的是，空气稀薄还引发连锁气候效应。稀薄大气对太阳辐射的削弱作用较弱，使拉萨年日照时数高达3005小时，地表太阳辐射强度比同纬度低海拔地区高40%。但与此稀薄空气的热容量较小，昼夜温差可达20℃以上，这种独特的能量收支平衡进一步验证了空气密度与气候特征的因果关系。中国科学院青藏高原研究所的观测显示，海拔每升高1000米，地表气温直减率达6.5℃，这一数据从热力学角度完善了海拔-气压-空气密度的解释链条。