Nadmorska visina i zemljopisna širina dva su primarna čimbenika za koja je poznato da utječu na temperaturne promjene na površini Zemlje, jer različita nadmorska visina i širina stvaraju nejednako zagrijavanje Zemljine atmosfere.
Zemljopisna širina odnosi se na udaljenost mjesta na površini Zemlje od ekvatora u odnosu na sjeverni i južni pol (npr. Florida ima niži zemljopisna širina od Mainea); visina definira se kao koliko je visoko mjesto iznad razine mora (pomislite: grad u planinama ima visok visina).
Varijacija nadmorske visine
Za svakih 100 metara uspona visina, temperatura se smanjuje za oko 1 Celzijev stupanj. Iskustva imaju nadmorske visine, poput planinskih mjesta niska temperaturama.
Zemljina površina upija toplinsku energiju sunca. Kada se površina zagrije, toplina se difundira i zagrijava atmosferu, a zauzvrat, dio topline prenosi na gornji slojevi atmosfere.
Stoga su slojevi atmosfere najbliži Zemljinoj površini (područja s malim nadmorskim visinama) obično topliji u usporedbi sa slojevima atmosfere u područjima s višim nadmorskim visinama.
Inverzija temperature
Iako veće nadmorske visine obično imaju niže temperature, to nije uvijek slučaj. U nekim slojevima atmosfere (poput troposfere) temperatura opada s porastom nadmorske visine (napomena: to se naziva "brzinom otkazivanja").
Stopa propadanja događa se tijekom hladnih, zimskih noći kada je nebo vedro i zrak suh. U noćima poput ovih toplina sa Zemljine površine zrači i hladi se brže od atmosferskog zraka. Toplija površinska toplina tada također zagrijava nisko smješteni (niski nadmorski) atmosferski zrak koji se zatim brzo diže u gornju atmosferu (pomislite: jer se topli zrak diže, a hladni zrak tone).
Slijedom toga, mjesta smještena na velikim nadmorskim visinama, kao što su planinske regije, doživite visoke temperature. Obično je prosječna brzina propadanja u troposferi 2 stupnja Celzija na 1000 stopa.
Kut incidence
Upadni kut odnosi se na kut pod kojim sunčeve zrake pogađaju Zemljinu površinu.
Upadni kut na površini Zemlje ovisi o geografskoj širini regije (udaljenosti od ekvatora). U nižim geografskim širinama, kada je sunce smješteno izravno iznad Zemljine površine na 90 stupnjeva (kao što izgleda u podne), zračenje sunca udara na površinu Zemlje pod pravim kutom. Kao odgovor na izravno radijacija od sunca, ove regije imaju visoke temperature.
Međutim, kada je sunce, recimo, na 45 stupnjeva (polovica pravog kuta ili poput sredine jutra) iznad horizonta, sunčeve zrake udaraju na Zemljinu površinu i šire se na većoj površini s manje intenziteta, čineći da ove regije doživljavaju niže temperaturama. Takva su područja smještena dalje od ekvatora (ili na višim geografskim širinama).
Stoga, što dalje idete od ekvatora, on postaje hladniji. Regije bliže Zemljinom ekvatoru imaju više temperature od regija blizu Sjevernog i Južnog pola.
Dnevna varijacija
Dnevna varijacija je promjena temperature iz dana u noć i često ovisi o zemljopisnoj širini i Zemljinoj rotaciji na svojoj osi. Uobičajeno, Zemlja danju prima toplinu sunčevim zračenjem, a noću gubi toplinu zemaljskim zračenjem.
Danju sunčevo zračenje zagrijava Zemljinu površinu, ali intenzitet ovisi o duljini dana. Neki su dani kraći od drugih (mislite: godišnja doba). Regije s dužim danima (obično regije u blizini ekvatora) osjetit će jaču vrućinu.
Tijekom zime na sjevernom i južnom polu sunce je 24 sata ispod horizonta. Ova područja ne doživljavaju sunčevo zračenje i ostaju stalno hladna. Ljeti na polovima postoji stalno sunčevo zračenje, ali je i dalje tipično hladno (toplije od zime na polovima, ali hladnije od ljeta u blizini ekvatora).
Dakle, intenzitet sunčevog zračenja na površini Zemlje ovisi o zemljopisnoj širini, visini sunca i dobu godine (aka - kombinacija nadmorske visine i klime). Intenzitet sunčevog zračenja može se kretati od ne zračenja tijekom polarne zime do maksimalnog zračenja od oko 400 vati po kvadratnim metrima tijekom ljeta.