L'altitudine e la latitudine sono due fattori primari noti per influenzare le variazioni di temperatura sulla superficie terrestre perché la variazione di altitudine e latitudine crea un riscaldamento ineguale dell'atmosfera terrestre.
Latitudine si riferisce alla distanza di un luogo sulla superficie terrestre dall'equatore in relazione ai poli nord e sud (ad esempio, la Florida ha un inferiore latitudine rispetto al Maine); altitudine è definito come l'altezza di un luogo sul livello del mare (pensa: una città in montagna ha un alto altitudine).
Variazione di altitudine
Per ogni 100 metri di salita in altitudine, la temperatura diminuisce di circa 1 grado Celsius. Regioni di alta quota, come luoghi montuosi, esperienza Basso 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 alla parte superiore strati dell'atmosfera.
Pertanto, gli strati dell'atmosfera più vicini alla superficie terrestre (aree a bassa quota) sono tipicamente più caldi rispetto agli strati dell'atmosfera nelle aree ad alta quota.
Inversione di temperatura
Sebbene le altitudini più elevate in genere presentino temperature più basse, non è sempre così. In alcuni strati dell'atmosfera (come la troposfera), la temperatura diminuisce con l'aumentare dell'altitudine (nota: si parla di "lapse rate").
Il tasso di decadimento si verifica durante le fredde notti invernali quando il cielo è limpido e l'aria è secca. In notti come queste, il calore della superficie terrestre si irradia e si raffredda più velocemente dell'aria atmosferica. Il calore superficiale più caldo riscalda quindi anche l'aria atmosferica bassa (a bassa quota) che poi sale rapidamente nell'atmosfera superiore (pensa: perché l'aria calda sale e l'aria fredda scende).
Di conseguenza, luoghi situati in alta quota, come such regioni montuose, sperimentare temperature elevate. Di solito, il gradiente medio nella troposfera è di 2 gradi Celsius per 1.000 piedi.
Angolo di incidenza
L'angolo di incidenza si riferisce all'angolo con cui i raggi del sole colpiscono la superficie terrestre.
L'angolo di incidenza sulla superficie terrestre dipende dalla latitudine della regione (distanza dall'equatore). A 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 al diretto radiazione dal sole, queste regioni sperimentano temperature elevate.
Tuttavia, quando il sole è, diciamo, a 45 gradi (metà di un angolo retto, o come a metà mattinata) sopra l'orizzonte, i raggi del sole colpiscono la superficie terrestre e si estendono su una superficie più ampia con minore intensità, riducendo l'esperienza di queste regioni temperature. Tali regioni si trovano più lontano dall'equatore (oa latitudini più elevate).
Pertanto, più ti allontani dall'equatore, più diventa freddo. Le regioni più vicine all'equatore terrestre sperimentano temperature più elevate rispetto alle regioni vicine ai poli nord e sud.
Variazione diurna
La variazione diurna è il cambiamento della temperatura dal giorno alla notte e spesso dipende dalla latitudine e dalla rotazione della Terra sul proprio asse. Normalmente, la Terra riceve calore durante il giorno tramite 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 della giornata. Alcuni giorni sono più brevi di altri (pensa: le stagioni). Le regioni con giorni più lunghi (in genere le 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 sulla 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 a una radiazione massima di circa 400 watt per mq durante l'estate.