Dünya, toprak ve suyun eşit olmayan dağılımıyla doğal olarak yaşamı destekler. Bazı yerlerde arazi, günlük hava koşullarını etkileyen büyük su kütleleriyle çevrilidir. Bu kara-deniz etkileşimleri hakkında bilgi sahibi olmak, en sevdiğiniz tropik tatil yerlerinden bazılarının neden genellikle öğleden sonra gök gürültülü fırtınalar yaşadığını anlamanıza da yardımcı olabilir.
Toprağın ve suyun dengesiz ısınması cephelerin oluşmasına yol açar. Ön sınır, iki farklı hava kütlesini ayıran bir çizgidir. Cepheler ayrıca fırtınalar gibi kararsız havaların konumunu da işaretleyebilir. Ön tarafın gücü, sıcaklık farkının ne kadar büyük olduğuna bağlıdır. Cepheler sıcak veya soğuk ve hatta sabit olabilir. Bazı cepheler daha küçük ölçeklerde meydana gelebilir ve kara-deniz etkileşimleri tarafından yönlendirilir. Bu etkileşimler, karanın okyanus gibi büyük su kütleleriyle buluştuğu yerlerde meydana gelir.
Gün boyunca, Dünya'nın yüzeyi gelen güneş radyasyonunu almaktan hızla ısınır. Arazi güneş radyasyonunu emdiğinde, hızla ısınır, daha az yoğun, yükselen sıcak hava ve düşük basınç oluşturur. Daha soğuk, yoğun okyanus suları, düşük basınçlı alanlara doğru akmaya başlayan yüksek basınçlı havaya neden olur. Karaya doğru akan hava, deniz meltemi cephesi adı verilen bir sınır oluşturur ve bu, sıklıkla şiddetli yağmurlar ve fırtına aktivitesi ile sonuçlanır. Deniz meltemleri, günlük ısıtmanın maksimum olduğu ilkbahar ve yaz aylarında en belirgindir.
Akşamları güneşten gelen güneş ısıtması azaldığında, kara yüzey sıcaklığı hızla düşer. Kara yüzeyinin aksine, su kütleleri sıcaklığı çok yavaş değiştirme eğilimindedir. Geceleri, karadaki daha soğuk sıcaklıklar daha yoğun, yüksek basınçlı batan hava yaratır. Okyanus üzerinde daha sıcak su, daha az yoğun sıcak hava ve düşük basınç oluşturarak termal bir dengesizliğe yol açar. Hava daha sonra karadan denize akar ve kara meltemi ile sonuçlanır. Su sıcaklığı kara sıcaklığından daha yüksekse, atmosfer kendini dengelemeye çalışabilir ve genellikle denizde yağışla sonuçlanır.
Yüzeyin atmosferle nasıl etkileşime girdiğinin fiziksel özellikleri nedeniyle, insanlar küçük ölçekli diferansiyel ısıtmayı güçlendirdi. Kentsel ısı adası, genellikle yoğun nüfuslu metro alanlarında meydana gelen bir etkidir. Bu, Dünya'nın doğal yüzeyini değiştiren binaların ve otoyolların inşasından kaynaklanır. Bir yüzey bu şekilde modifiye edildiğinde, ısı absorpsiyon ve emisyon özellikleri değiştirilebilir. Bu aynı zamanda yağışı artırarak mevcut deniz meltemi ve kara meltemi cepheleriyle ilişkili hava durumunu da etkileyebilir.