Вы немного путаете понятия. Плотность воздуха зависит от его температуры и давления. Обычно, при повышении температуры воздуха, его плотность уменьшается, так как молекулы начинают двигаться быстрее и они занимают больше места.

Чтобы повысить плотность воздуха, можно либо сжать его (увеличить давление), либо уменьшить его температуру. При сжатии воздуха его плотность действительно повысится, так как молекулы станут ближе друг к другу. Однако, при уменьшении температуры, даже без сжатия, плотность воздуха также повысится, так как молекулы начнут двигаться медленнее и сближаться.

Таким образом, снижение температуры воздуха без его сжатия приведет к увеличению его плотности.