Höhe und Breite sind zwei Hauptfaktoren, von denen bekannt ist, dass sie die Temperaturschwankungen auf der Erdoberfläche beeinflussen, da unterschiedliche Höhen und Breiten zu einer ungleichen Erwärmung der Erdatmosphäre führen.
Breite bezieht sich auf die Entfernung eines Ortes auf der Erdoberfläche vom Äquator in Bezug auf den Nord- und Südpol (z. B. hat Florida a niedriger Breitengrad als Maine); Höhe ist definiert als die Höhe eines Ortes über dem Meeresspiegel (denken Sie: eine Stadt in den Bergen hat einen hohen Höhe).
Höhenunterschied
Für jede 100-Meter-Steigung in Höhe, sinkt die Temperatur um etwa 1 Grad Celsius. Hochgebirgsregionen, wie bergige Orte, erleben niedrig Temperaturen.
Die Erdoberfläche nimmt die Wärmeenergie der Sonne auf. Wenn sich die Oberfläche erwärmt, diffundiert die Wärme in die Atmosphäre und erwärmt sie und überträgt wiederum einen Teil der Wärme an die obere Schichten der Atmosphäre.
Daher sind die Atmosphärenschichten, die der Erdoberfläche am nächsten sind (Gebiete in niedriger Höhe) im Vergleich zu Atmosphärenschichten in höher gelegenen Gebieten typischerweise wärmer.
Temperaturinversion
Obwohl in höheren Lagen normalerweise niedrigere Temperaturen auftreten, ist dies nicht immer der Fall. In einigen Schichten der Atmosphäre (wie der Troposphäre) nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe ab (Anmerkung: Dies wird als "Lapse Rate" bezeichnet).
Die Fehlerrate tritt in kalten Winternächten auf, wenn der Himmel klar und die Luft trocken ist. In Nächten wie diesen strahlt die Wärme von der Erdoberfläche ab und kühlt schneller ab als die atmosphärische Luft. Die wärmere Oberflächenwärme erwärmt dann auch die tiefliegende (niedrige) atmosphärische Luft, die dann schnell in die obere Atmosphäre aufsteigt (denken Sie: weil warme Luft aufsteigt und kühle Luft sinkt).
Folglich sind Orte in großer Höhe, wie z Bergregionen, hohe Temperaturen erleben. Normalerweise beträgt die durchschnittliche Ausfallrate in der Troposphäre 2 Grad Celsius pro 1.000 Fuß.
Einfallswinkel
Der Einfallswinkel bezieht sich auf den Winkel, in dem die Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche treffen.
Der Einfallswinkel auf die Erdoberfläche hängt vom Breitengrad der Region (Entfernung vom Äquator) ab. In niedrigeren Breiten, wenn die Sonne direkt über der Erdoberfläche in 90 Grad steht (wie es am Mittag aussieht), trifft die Strahlung der Sonne im rechten Winkel auf die Erdoberfläche. Als Antwort auf die direkte Strahlung von der Sonne erfahren diese Regionen hohe Temperaturen.
Wenn die Sonne jedoch beispielsweise 45 Grad (ein halber rechter Winkel oder wie am Vormittag) über dem Horizont steht, werden die Sonnenstrahlen die Erdoberfläche treffen und sich mit geringerer Intensität über eine größere Oberfläche ausbreiten, wodurch diese Regionen weniger erfahren Temperaturen. Solche Regionen befinden sich weiter vom Äquator entfernt (oder in höheren Breitengraden).
Je weiter man sich also vom Äquator entfernt, desto kühler wird es. Regionen, die näher am Äquator der Erde liegen, weisen höhere Temperaturen auf als Regionen in der Nähe des Nord- und Südpols.
Tagesvariation
Die Tagesschwankung ist die Änderung der Temperatur von Tag zu Nacht und hängt oft vom Breitengrad und der Rotation der Erde um ihre Achse ab. Normalerweise erhält die Erde tagsüber Wärme durch Sonneneinstrahlung und gibt nachts Wärme durch Erdstrahlung ab.
Tagsüber erwärmt die Sonnenstrahlung die Erdoberfläche, die Intensität hängt jedoch von der Tageslänge ab. Manche Tage sind kürzer als andere (denken Sie daran: Jahreszeiten). Regionen mit längeren Tagen (normalerweise Regionen in der Nähe des Äquators) erfahren stärkere Hitze.
Im Winter am Nord- und Südpol steht die Sonne 24 Stunden lang unter dem Horizont. Diese Regionen erfahren keine Sonneneinstrahlung und bleiben ständig kalt. Im Sommer an den Polen gibt es konstant Sonneneinstrahlung, aber es ist immer noch typisch kalt (wärmer als der Winter an den Polen, aber kälter als der Sommer in Äquatornähe).
Die Intensität der Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche hängt also vom Breitengrad, der Sonnenhöhe und der Jahreszeit ab (auch bekannt als eine Kombination aus Höhe und Klima). Die Intensität der Sonnenstrahlung kann von keiner Strahlung während des Polarwinters bis zu einer maximalen Strahlung von etwa 400 reichen Watt pro Quadratmeter im Sommer.
