Höjd och latitud är två primära faktorer som är kända för att påverka temperaturvariationerna på jordens yta eftersom varierande höjd och latitud skapar ojämn uppvärmning av jordens atmosfär.
Latitud avser avståndet från en plats på jordytan från ekvatorn i förhållande till nord- och sydpolen (t.ex. har Florida en lägre latitud än Maine); höjd över havet definieras som hur hög en plats är över havet (tänk: en stad i bergen har en hög höjd över havet).
Höjdvariation
För varje 100 meter stigning höjd över havet, sjunker temperaturen med cirka 1 grad Celsius. Regioner på hög höjd, som bergiga platser, upplever låg temperaturer.
Jordens yta absorberar värmeenergi från solen. När ytan värms upp diffunderar värmen in i och värmer upp atmosfären och överför i sin tur en del av värmen till den övre atmosfärens lager.
Därför är atmosfärskikten närmast jordens yta (områden med låg höjd) vanligtvis varmare jämfört med lager av atmosfär i områden med högre höjd.
Temperaturinversion
Även om högre höjder vanligtvis upplever lägre temperaturer är det inte alltid fallet. I vissa atmosfärskikt (t.ex. troposfären) sjunker temperaturen med ökande höjd (notera: detta kallas "förfallshastighet").
Förfallodatum uppstår under kalla, vinternätter när himlen är klar och luften är torr. På nätter som dessa strålar värmen från jordens yta och svalnar snabbare än atmosfärisk luft. Den varmare ytvärmen värmer sedan också den lågt liggande (låg höjd) atmosfäriska luften som sedan stiger snabbt in i den övre atmosfären (tänk: för varm luft stiger och sval luft sjunker).
Följaktligen platser placerade i höga höjder, såsom bergiga regioner, uppleva höga temperaturer. Vanligtvis är den genomsnittliga bortfallshastigheten i troposfären 2 grader Celsius per 1000 fot.
Infallsvinkel
Infallsvinkel avser den vinkel med vilken solens strålar träffar jordens yta.
Infallsvinkeln på jordytan beror på regionens latitud (avstånd från ekvatorn). På lägre breddgrader, när solen är placerad direkt ovanför jordens yta vid 90 grader (som det ser ut vid middagstid), slår strålningen från solen jordens yta i rät vinkel. Som svar på det direkta strålning från solen upplever dessa regioner höga temperaturer.
Men när solen är, säg, vid 45 grader (halva rät vinkel, eller som mitt på morgonen) över horisonten, solens strålar slå jordens yta och spridas ut över en större yta med mindre intensitet, vilket gör att dessa regioner upplever lägre temperaturer. Sådana regioner ligger längre bort från ekvatorn (eller vid högre breddgrader).
Ju längre du går från ekvatorn desto svalare blir den. Regioner närmare jordens ekvatör upplever högre temperaturer än regioner nära nord- och sydpolen.
Daglig variation
Daglig variation är temperaturförändringen från dag till natt och beror ofta på latitud och jordens rotation på dess axel. Normalt tar jorden emot värme under dagen via solstrålning och tappar värme genom markbunden strålning på natten.
Under dagen värmer solens strålning jordens yta, men intensiteten beror på dagslängden. Vissa dagar är kortare än andra (tänk: årstider). Regioner med längre dagar (vanligtvis regioner nära ekvatorn) kommer att uppleva mer intensiv värme.
Under vintern vid nord- och sydpolen är solen under horisonten i 24 timmar. Dessa regioner upplever ingen solstrålning och förblir konstant kalla. På sommaren vid polerna finns det konstant solstrålning, men det är fortfarande vanligtvis kallt (varmare än vintern vid polerna, men kallare än sommaren nära ekvatorn).
Så, intensiteten av solstrålning på jordens yta beror på latitud, solens höjd och årstid (aka - en kombination av höjd och klimat). Solens strålningsintensitet kan sträcka sig från ingen strålning under polär vinter till maximal strålning på cirka 400 watt per kvadratmeter under sommaren.