L'altitudine e la latitudine sono due fattori primari noti che influenzano le variazioni di temperatura sulla superficie terrestre perché l'altitudine e la latitudine variabili creano un riscaldamento disuguale dell'atmosfera terrestre.

La latitudine si riferisce alla distanza di un posizione sulla superficie terrestre dall'equatore in relazione ai poli nord e sud (ad esempio, la Florida ha una latitudine inferiore rispetto al Maine); l'altitudine viene definita come l'altezza di una posizione sul livello del mare (si pensi: una città in montagna ha un'alta altitudine
). Variazione di altitudine

Per ogni 100 metri di altezza in altitudine, la temperatura diminuisce di circa 1 grado Celsius. Le regioni ad alta quota, come i luoghi montuosi, subiscono basse temperature

La superficie terrestre assorbe energia termica dal sole. Quando la superficie si riscalda, il calore si diffonde e riscalda l'atmosfera e, a sua volta, trasferisce parte del calore agli strati superiori dell'atmosfera.

Pertanto, gli strati di atmosfera più vicini alla superficie terrestre (bassa aree di altitudine) sono in genere più calde rispetto agli strati di atmosfera nelle aree di altitudine più elevata.
Inversione della temperatura

Sebbene le quote più elevate abbiano tipicamente temperature più basse, non è sempre così. In alcuni strati dell'atmosfera (come la troposfera), la temperatura diminuisce con l'aumentare dell'altitudine (nota: questa è definita "frequenza di intervallo").

La frequenza di intervallo si verifica durante le fredde notti invernali quando il cielo è chiaro e l'aria è secca. In notti come queste, il calore proveniente dalla superficie terrestre si irradia e si raffredda più velocemente dell'aria atmosferica. Il calore superficiale più caldo quindi riscalda anche l'aria atmosferica bassa (bassa quota) che sale rapidamente nell'atmosfera superiore (si pensi: perché l'aria calda sale e l'aria fresca affonda).

Di conseguenza, i luoghi situati in le alte quote, come le regioni montuose, sono soggette a temperature elevate. Di solito, la frequenza media di lasso di tempo nella troposfera è di 2 gradi Celsius per 1.000 piedi.
Angolo di incidenza

L'angolo di incidenza si riferisce all'angolo in cui i raggi del sole colpiscono la superficie terrestre.

L'angolo di incidenza sulla superficie terrestre dipende dalla latitudine della regione (distanza dall'equatore). Alle latitudini più basse, quando il sole è posizionato direttamente sopra la superficie terrestre a 90 gradi (come sembra a mezzogiorno), la radiazione del sole colpisce la superficie terrestre ad angolo retto. In risposta alla radiazione diretta del sole, queste regioni hanno temperature elevate.

Tuttavia, quando il sole è, diciamo, a 45 gradi (metà di un angolo retto, o come metà mattina) sopra l'orizzonte , i raggi del sole colpiscono la superficie terrestre e si estendono su una superficie più ampia con minore intensità, facendo sì che queste regioni abbiano temperature più basse. Tali regioni si trovano più lontano dall'equatore (o a latitudini più elevate).

Pertanto, più si va dall'equatore, più diventa freddo. Le regioni più vicine all'equatore terrestre avvertono temperature più elevate rispetto alle regioni vicine ai poli Nord e Sud.
Variazione diurna

La variazione diurna è il cambiamento di temperatura dal giorno alla notte e spesso dipende dalla latitudine e dalla rotazione della Terra sulla sua asse. Normalmente, la Terra riceve calore durante il giorno attraverso la radiazione solare e perde calore attraverso la radiazione terrestre durante la notte.

Durante il giorno la radiazione solare riscalda la superficie terrestre, ma l'intensità dipende dalla lunghezza del giorno. Alcuni giorni sono più brevi di altri (pensa: stagioni). Le regioni con giorni più lunghi (in genere regioni vicino all'equatore) sperimenteranno un calore più intenso.

Durante l'inverno ai poli Nord e Sud, il sole è sotto l'orizzonte per 24 ore. Queste regioni non subiscono radiazioni solari e rimangono costantemente fredde. In estate ai poli, c'è una radiazione solare costante, ma è ancora tipicamente fredda (più calda dell'inverno ai poli, ma più fredda dell'estate vicino all'equatore).

Quindi, l'intensità della radiazione solare su La superficie terrestre dipende dalla latitudine, dall'altitudine del sole e dal periodo dell'anno (ovvero una combinazione di altitudine e clima). L'intensità della radiazione solare può variare da nessuna radiazione durante l'inverno polare alla radiazione massima di circa 400 watt per metro quadrato durante l'estate.