Durante el vuelo de larga duración de un aerostato de casi espacio, las características de la difusión del gas de elevación tienen una gran influencia en el ajuste de la altitud de vuelo y el rendimiento de mantenimiento de posición. Así, en este estudio, se desarrolló un modelo de difusión de gas de elevación y un modelo dinámico que consideran los efectos térmicos, que no se habían estudiado en modelos similares anteriormente. El modelo dinámico y el modelo térmico fueron validados por datos históricos de vuelo, y los resultados de difusión de gas de elevación calculados se compararon con los datos experimentales de otros investigadores. Se analizaron las variaciones en la resistencia de vuelo, la altitud de vuelo, la tasa de difusión del gas de elevación y el coeficiente de difusión de un aerostato de casi espacio. Se consideraron en detalle los efectos de la relación de porosidad a tortuosidad y las propiedades de radiación del envoltorio sobre la masa del gas de elevación y la altitud de vuelo. Para analizar el mecanismo de efecto de la relación de porosidad a tortuosidad y las propiedades de radiación del envoltorio, se estudiaron la temperatura del envoltorio y del gas, así como la presión del gas. Los resultados muestran que la tasa de difusión del gas de elevación y el coeficiente de difusión son muy sensibles al cambio en la relación de porosidad a tortuosidad y la temperatura del envoltorio. Los resultados obtenidos del análisis de la difusión del gas de elevación pueden sentar una base sólida para mejorar el rendimiento de vuelo de los aerostatos de casi espacio y para proporcionar consideraciones de diseño mejoradas para los aerostatos.