午热晨凉、冬寒夏暑,这是气温随时间变化的一般规律.随着地球以一日为周期的绕轴自转和以一年为周期的绕太阳公转,某一地区所接受的太阳辐射的数量就出现以日、年为周期的变化,从而导致气温的昼夜(日)和季节(年)变化.
(1)气温昼夜变化 它是指气温以一日为周期的有规律变化.气温日变化的特点是,一天当中有一个最高值和一个最低值,最高值出现在午后两点钟左右,最低值出现在清晨日出前后.一天当中气温的最高值和最低值之差,称为气温日较差.它的大小反映了气温日变化的程度.
日出以后,随着太阳辐射的增强,地面净得热量,温度升高.此时,地面放出的长波辐射也随着温度的升高而增强,大气吸收了地面的长波辐射,气温也上升.到了正午,太阳辐射达到最强,气温也随之上升.此后,太阳辐射强度虽然开始减弱,但地面得到的热量仍比地面长波辐射推动的热量还要多,地面储存的热量仍在增加,所以地温继续升高,气温也随着升高.到午后一定时间,由于太阳辐射的进一步减弱,使地面得到的热量开始少于推动的热量,地温开始下降.地温的最高值就出现在地面热量由储存转为亏损、地温由上升转为下降的时刻.这一时刻通常在午后一小时左右.随后,由于地面热量不断地亏损,气温便逐渐下降,一直下降到清晨日出之前地面储存的热量减至最少为止.所以,最低气温出现在清晨日出前后,而不是在半夜.由此看来,一昼夜间气温的高低不仅取决于接受太阳辐射数量的多少,取决于地面的热量收支,即地面接收的太阳辐射的数量和向外放射的地面有效辐射的数量之差.如收入多于支出,则地面储存的热量增加；反之,则减少.
同时还可以看出,任何一个地方,每一天的气温日变化都有一定的规律性.但由于受众多因素的影响,又不是前一天的简单重复.因此,需要全面考虑各种因素的综合影响.
(2)气温季节变化 它是指气温以一年为周期的有规律的变化.地球上绝大部分地区,一年中有一个最高值和一个最低值.由于气温的高低取决于地面储存热量的多少,地面储存热量最多的时期,就是气温最高值出现的时间；储存热量最少的时期,也就是气温最低值出现的时间.因此,一年中气温最高和最低值出现的时间,不是太阳辐射最强和最弱所在的一天(北半球的夏至和冬至日),也不是太阳辐射最强和最弱一天所在的月份(北半球的六月和十二月),而是比这一天要落后1～2个月.即最低值出现在一月或二月,最高值出现在七月或八月.海洋上落后较多,陆地上落后较少.北半球,中、高纬度内陆的气温,以七月为最高,一月为最低；海洋的气温,以八月为最高,二月为最低.
一年中,月平均气温的最高值与最低值之差,称之为气温年较差.它的大小与纬度、海陆分布等因素有关.赤道附近,昼夜长短几乎相等,最热月和最冷月热量收支相差不大,气温年较差很小；愈到高纬地区,冬夏区分愈明显,气温年较差愈大.
对于同一纬度的海陆相比,陆上气温年较差比海洋大得多.一般情况下,温带海洋上的年较差为11℃,大陆上的年较差可达20～60℃.
气温年较差也因天状况的不同而不同.云雨多的地区,气温年较差小；云雨少的地区,气温年较差大.
气温的空间变化
(1)等温线和等温线图 等温线是指同一水平面上气温相同各点的连结.任意一条等温线上的各点温度都相等.表示同一时间等温线水平分布状况的地图,叫做等温线图.
在分析等温线图时掌握下列一般规律：
①等温线密集,气温差别大；等温线稀疏,气温差别小.
②等温线向高纬突出,说明高温地区广；等温线向低纬突出,说明低温地区广.
③等温线与纬线平行,说明受纬度影响突出.
④等温线与海岸平行,说明受海洋影响显著.
⑤等温线与山脉走向平行或高原边缘平行,说明受地形影响明显,或垂直变化大.
⑥等温线呈封闭状曲线,如线内气温高,可判断为盆地；如线内气温低,可判断为山地.
(2)一月气温变化：
从1月海平面气温分布图上可以看出,1月世界气温的分布,具有下列几个特点：
①等温线较密,北半球与南半球相比更密,说明冬季各纬度之间温度差异大.
②热带以外的区域,大陆上等温线向南凸出,可见北半球的陆地比海洋冷,而南半球正好相反,陆暖于海.
③在太平洋和大西洋的北部,等温线急剧地向北极凸出,这正好反映了暖流对气温的影响,象黑潮、阿留申暖流、墨西哥湾巨大的增暖作用.在属于夏季的南半球,寒流的影响增强了,将等温线远远地推向赤道方向.
④最低温度出现在北半球的高纬度大陆上,亚洲东北部和格陵兰特别寒冷.最暖区域通过澳大利亚中部、南非和南美的南回归线附近.
(3)七月气温变化：
从7月份海平面气温分布图上可以看出,7月世界的气温分布具有以下的特点：
①等温线比较稀疏,说明夏季各纬度之间的温度差异较小.
②热带以外的区域,大陆等温线强烈地向北凸出,可见北半球陆暖于海,南半球陆冷于海.
③洋流、特别是寒流对等温线的影响比较显著.7月份,北半球等温线沿非洲和北美的西岸向南凸出,是受加那利寒流和加利福尼亚寒流影响的结果.在南半球等温线沿非洲和南美西岸向北弯曲,则是受本格拉寒流和秘鲁寒流影响的结果.
④最高温度出现在北半球的低纬大陆上.最热的地方在亚洲内部、伊朗、阿拉伯、撤哈拉和加利福尼亚一带的沙漠地区.