Kõrgus ja laiuskraad on kaks peamist tegurit, mis teadaolevalt mõjutavad temperatuuri kõikumisi Maa pinnal, kuna kõrguse ja laiuse muutumine tekitab Maa atmosfääri ebavõrdset kuumenemist.
Laiuskraad osutab Maa pinnal asuva asukoha kaugusele ekvaatorist põhja- ja lõunapooluse suhtes (nt Floridas on madalam laiuskraad kui Maine); kõrgus on defineeritud kui kõrget asukohta merepinnast (mõelge: mägedes asuvas linnas on kõrge kõrgus).
Variatsioon kõrguses
Iga 100-meetrise tõusu kohta kõrgus, temperatuur langeb umbes 1 kraadi Celsiuse järgi. Kogemused kõrgmäestikus, näiteks mägistes kohtades madal temperatuurid.
Maa pind neelab päikeselt soojusenergiat. Kui pind soojeneb, levib ja soojendab õhk atmosfääri ning kannab omakorda osa soojusest ülemisse ossa atmosfääri kihid.
Seetõttu on Maa pinnale kõige lähemal asuvad atmosfäärikihid (madalate alade piirkonnad) tavaliselt kõrgemate alade atmosfäärikihtidega võrreldes soojemad.
Temperatuuri inversioon
Ehkki kõrgematel kõrgustel on tavaliselt madalam temperatuur, pole see alati nii. Mõnes atmosfääri kihis (näiteks troposfääris) langeb temperatuur kõrguse suurenemisega (märkus: seda nimetatakse "aegumiskiiruseks").
Tühjenemissagedus tekib külmadel talveöödel, kui taevas on selge ja õhk kuiv. Sellistel öödel kiirgab ja jahutab Maa pinnalt tulev soojus atmosfääriõhust kiiremini. Soojem pinnasoojus soojendab seejärel ka madalal asuvat (madalal asuvat) atmosfääriõhku, mis tõuseb seejärel kiiresti atmosfääri ülemisse ossa (mõelge: kuna soe õhk tõuseb ja jahe õhk vajub).
Järelikult on kõrgel asetsevad kohad, näiteks mägised piirkonnad, kogeda kõrgeid temperatuure. Tavaliselt on troposfääri keskmine aegumiskiirus 2 kraadi Celsiuse järgi 1000 jala kohta.
Langusnurk
Langusnurk tähistab nurka, mille juures päikesekiired Maa pinnale löövad.
Maapinna langemisnurk sõltub piirkonna laiuskraadist (kaugus ekvaatorist). Madalamatel laiuskraadidel, kui päike on otse Maa pinna kohal 90 kraadi (nagu see paistab keskpäeval), lööb päikese kiirgus Maa pinda täisnurga all. Vastuseks otsesele kiirgus päikese käes kogevad need piirkonnad kõrgeid temperatuure.
Kui aga päike on näiteks horisondi kohal 45 kraadi (pool täisnurka või nagu hommikupoolik) kohal, on päikesekiired lööb Maa pinda ja levib väiksema intensiivsusega suuremale pinnale, muutes need piirkonnad madalamaks temperatuurid. Sellised piirkonnad asuvad ekvaatorist kaugemal (või kõrgematel laiuskraadidel).
Seega, mida enam ekvaatorist edasi minna, seda jahedamaks see muutub. Maa ekvaatorile lähemal asuvates piirkondades on temperatuur kõrgem kui põhja- ja lõunapooluse lähedal.
Päevane varieerumine
Päevane varieerumine on temperatuuri muutus päevast ööni ja sõltub sageli laiuskraadist ja Maa pöörlemisest oma teljel. Tavaliselt saab Maa päeval soojust päikesekiirguse kaudu ja maise kiirguse kaudu kaotab öösel soojuse.
Päeval soojendab päikesekiirgus Maa pinda, kuid intensiivsus sõltub päeva pikkusest. Mõned päevad on lühemad kui teised (mõelge: aastaajad). Pikemate päevadega piirkondades (tavaliselt ekvaatori lähedal asuvad piirkonnad) on tugevam kuumus.
Talvisel ajal on põhja- ja lõunapoolusel päike 24 tundi horisondi all. Nendes piirkondades puudub päikesekiirgus ja nad jäävad pidevalt külmaks. Suvel poolustel on pidev päikesekiirgus, kuid tavaliselt on see siiski külm (poolustel soojem kui talv, ekvaatori lähedal aga külmem kui suvel).
Niisiis, päikesekiirguse intensiivsus Maa pinnal sõltub laiuskraadist, päikese kõrgusest ja aastaajast (aka - kõrguse ja kliima kombinatsioon). Päikesekiirguse intensiivsus võib varieeruda polaarsel talvel kiirguse puudumisest kuni umbes 400 kiirguseni vatti ruutmeetri kohta suvel.
