L'altitude et la latitude sont deux facteurs principaux connus pour affecter les variations de température à la surface de la Terre, car les variations d'altitude et de latitude créent un réchauffement inégal de l'atmosphère terrestre.
Latitude fait référence à la distance d'un emplacement sur la surface de la Terre de l'équateur par rapport aux pôles Nord et Sud (par exemple, la Floride a un plus bas latitude que le Maine); altitude est défini comme la hauteur d'un emplacement au-dessus du niveau de la mer (pensez: une ville dans les montagnes a une haute altitude).
Variation d'altitude
Pour chaque élévation de 100 mètres de altitude, la température diminue d'environ 1 degré Celsius. Les régions de haute altitude, telles que les régions montagneuses, connaissent faible températures.
La surface de la Terre absorbe l'énergie thermique du soleil. Lorsque la surface se réchauffe, la chaleur se diffuse et réchauffe l'atmosphère et, à son tour, transfère une partie de la chaleur vers la partie supérieure couches de l'atmosphère.
Par conséquent, les couches d'atmosphère les plus proches de la surface de la Terre (zones de basse altitude) sont généralement plus chaudes que les couches d'atmosphère des zones de haute altitude.
Inversion de température
Bien que les altitudes plus élevées connaissent généralement des températures plus basses, ce n'est pas toujours le cas. Dans certaines couches de l'atmosphère (comme la troposphère), la température diminue avec l'augmentation de l'altitude (remarque: c'est ce qu'on appelle le « taux de lapsus »).
Le taux de déchéance se produit pendant les nuits froides d'hiver lorsque le ciel est dégagé et l'air sec. Lors de nuits comme celles-ci, la chaleur de la surface de la Terre rayonne et se refroidit plus rapidement que l'air atmosphérique. La chaleur de surface plus chaude réchauffe alors également l'air atmosphérique de basse altitude (à basse altitude) qui s'élève ensuite rapidement dans la haute atmosphère (pensez: parce que l'air chaud monte et l'air froid descend).
Par conséquent, les endroits situés en haute altitude, tels que régions montagneuses, subissent des températures élevées. Habituellement, le taux de déchéance moyen dans la troposphère est de 2 degrés Celsius par 1 000 pieds.
Angle d'incidence
L'angle d'incidence fait référence à l'angle auquel les rayons du soleil frappent la surface de la Terre.
L'angle d'incidence à la surface de la Terre dépend de la latitude de la région (distance de l'équateur). À des latitudes plus basses, lorsque le soleil est positionné directement au-dessus de la surface de la Terre à 90 degrés (comme à midi), le rayonnement du soleil frappe la surface de la Terre à angle droit. En réponse au direct radiation du soleil, ces régions connaissent des températures élevées.
Cependant, lorsque le soleil est, disons, à 45 degrés (la moitié d'un angle droit, ou comme en milieu de matinée) au-dessus de l'horizon, les rayons du soleil frapper la surface de la Terre et s'étendre sur une plus grande surface avec moins d'intensité, ce qui rend ces régions plus faibles températures. Ces régions sont situées plus loin de l'équateur (ou à des latitudes plus élevées).
Par conséquent, plus vous vous éloignez de l'équateur, plus il fait froid. Les régions plus proches de l'équateur terrestre connaissent des températures plus élevées que les régions proches des pôles Nord et Sud.
Variation diurne
La variation diurne est le changement de température du jour à la nuit et dépend souvent de la latitude et de la rotation de la Terre sur son axe. Normalement, la Terre reçoit de la chaleur pendant la journée via le rayonnement solaire et perd de la chaleur via le rayonnement terrestre la nuit.
Pendant la journée, le rayonnement solaire chauffe la surface de la Terre, mais l'intensité dépend de la durée du jour. Certains jours sont plus courts que d'autres (pensez: saisons). Les régions avec des jours plus longs (généralement les régions proches de l'équateur) connaîtront une chaleur plus intense.
Pendant l'hiver aux pôles Nord et Sud, le soleil est sous l'horizon pendant 24 heures. Ces régions ne subissent aucun rayonnement solaire et restent constamment froides. En été aux pôles, le rayonnement solaire est constant, mais il fait encore généralement froid (plus chaud que l'hiver aux pôles, mais plus froid que l'été près de l'équateur).
Ainsi, l'intensité du rayonnement solaire à la surface de la Terre dépend de la latitude, de l'altitude du soleil et de la période de l'année (c'est-à-dire une combinaison d'altitude et de climat). L'intensité du rayonnement solaire peut aller de l'absence de rayonnement pendant l'hiver polaire à un rayonnement maximal d'environ 400 watts par mètre carré en été.