Hoogte en breedtegraad zijn twee primaire factoren waarvan bekend is dat ze de temperatuurvariaties op het aardoppervlak beïnvloeden, omdat variërende hoogte en breedtegraad een ongelijke opwarming van de atmosfeer van de aarde veroorzaken.
Breedtegraad verwijst naar de afstand van een locatie op het aardoppervlak vanaf de evenaar ten opzichte van de noord- en zuidpool (bijv. Florida heeft een lager breedtegraad dan Maine); hoogte wordt gedefinieerd als hoe hoog een locatie boven zeeniveau is (denk aan: een stad in de bergen heeft een hoge hoogte).
Variatie in hoogte
Voor elke 100 meter stijging in hoogte, daalt de temperatuur met ongeveer 1 graad Celsius. Hooggelegen gebieden, zoals bergachtige plaatsen, ervaren laag temperaturen.
Het aardoppervlak absorbeert warmte-energie van de zon. Wanneer het oppervlak opwarmt, diffundeert de warmte in en verwarmt de atmosfeer, en draagt op zijn beurt een deel van de warmte over naar de bovenste lagen van de atmosfeer.
Daarom zijn de atmosfeerlagen die zich het dichtst bij het aardoppervlak bevinden (laaggelegen gebieden) doorgaans warmer in vergelijking met atmosfeerlagen in hoger gelegen gebieden.
Temperatuurinversie
Hoewel grotere hoogten doorgaans lagere temperaturen ervaren, is dit niet altijd het geval. In sommige lagen van de atmosfeer (zoals de troposfeer) neemt de temperatuur af met toenemende hoogte (let op: dit wordt "lapse rate" genoemd).
Lapse rate treedt op tijdens koude winternachten wanneer de lucht helder is en de lucht droog is. Op nachten als deze straalt en koelt de warmte van het aardoppervlak sneller af dan atmosferische lucht. De warmere oppervlaktewarmte verwarmt dan ook de laaggelegen (laaggelegen) atmosferische lucht die dan snel opstijgt naar de bovenste atmosfeer (denk: omdat warme lucht opstijgt en koele lucht daalt).
Bijgevolg kunnen plaatsen op grote hoogte, zoals bergachtige streken, hoge temperaturen ervaren. Gewoonlijk is de gemiddelde vervalsnelheid in de troposfeer 2 graden Celsius per 1000 voet.
Invalshoek
Hoek van inval verwijst naar de hoek waaronder de zonnestralen het aardoppervlak raken.
De invalshoek op het aardoppervlak hangt af van de breedtegraad van de regio (afstand van de evenaar). Op lagere breedtegraden, wanneer de zon recht boven het aardoppervlak staat op 90 graden (zoals het er 's middags uitziet), valt de straling van de zon in een rechte hoek op het aardoppervlak. In reactie op de directe straling van de zon, ervaren deze regio's hoge temperaturen.
Wanneer de zon echter, laten we zeggen, op 45 graden (een halve rechte hoek, of zoals halverwege de ochtend) boven de horizon staat, zullen de zonnestralen het aardoppervlak raken en zich met minder intensiteit over een groter oppervlak verspreiden, waardoor deze regio's lager worden ervaren temperaturen. Dergelijke regio's bevinden zich verder van de evenaar (of op hogere breedtegraden).
Daarom, hoe verder je van de evenaar gaat, hoe koeler het wordt. Regio's dichter bij de evenaar van de aarde ervaren hogere temperaturen dan regio's in de buurt van de Noord- en Zuidpool.
Dagelijkse variatie
Dagelijkse variatie is de verandering in de temperatuur van dag naar nacht en hangt vaak af van de breedtegraad en de rotatie van de aarde om zijn as. Normaal gesproken ontvangt de aarde overdag warmte via zonnestraling en 's nachts verliest ze warmte door aardse straling.
Overdag verwarmt de straling van de zon het aardoppervlak, maar de intensiteit is afhankelijk van de lengte van de dag. Sommige dagen zijn korter dan andere (denk aan: seizoenen). Regio's met langere dagen (meestal regio's nabij de evenaar) zullen meer intense hitte ervaren.
Tijdens de winter op de Noord- en Zuidpool staat de zon 24 uur onder de horizon. Deze regio's ervaren geen zonnestraling en blijven constant koud. In de zomer is er aan de polen constant zonnestraling, maar het is nog steeds typisch koud (warmer dan de winter aan de polen, maar kouder dan de zomer nabij de evenaar).
Dus de intensiteit van zonnestraling op het aardoppervlak hangt af van de breedtegraad, de hoogte van de zon en de tijd van het jaar (ook bekend als een combinatie van hoogte en klimaat). De intensiteit van de zonnestraling kan variëren van geen straling tijdens de poolwinter tot een maximale straling van ongeveer 400 watt per vierkante meter in de zomer.
