氣溫的觀測
大氣能大量地吸收地面的長波輻射使大氣增溫，所以，地面與空氣的熱量交換是氣溫升降的直接原因。影響氣溫的主要因素有：入射到地面上的太陽輻射熱量(它起著決定性的作用)，地形與地表面的覆蓋物以及大氣環流的熱交換作用等。因此，室外氣溫與室內氣溫不同；接近地面的部分與高空的部分的溫度不同；此外，在草地與泥地上相同高度點的氣溫亦有差別。
氣溫是隨場所與海拔高度而變化，所以必須給予一定的相同條件才能加以觀測。一般氣象學上所指的氣溫是距地面1.5m高處的空氣溫度而言。室外的觀測是在開闊草地上架設的高約1.5m左右的百葉箱中進行。1.5m是人體呼吸時的高度，與人類關係密切。低於此高度時，溫度受到地面的影響容易產生變化，所以要儘量避免。
在表示某地氣溫狀況時，一般都使用平均溫度。一日的平均氣溫大都以2時、6時、10時、14時、18時、22時6次氣溫，或以6時、14時、22時3次氣溫平均而得。把一個月的日均溫加起來平均後即是月均溫。
氣溫的日變化與年變化
白天地表因受到光照日射而溫度上升，然後會放熱使大氣獲得熱景而增溫。而夜間因為日射消失，使地表冷卻，因此氣溫也跟著下降。
氣溫日變化中有一個最高值和最低值。最高值與日平均值的差值稱為日振幅。最高值通常出現在午後2時(即14時)左右，而不是在中午太陽高度角最大的時刻；最低氣溫一般出現在日出前後，而不是在午夜。這是由於空氣與地面間因輻射換熱而增溫或降溫都需要經歷一段時間。
日變化的特徵主要是以最高氣溫與最低氣溫的差(也就是日較差)來表示。緯度愈低日較差愈大，自海岸開始愈深人內陸日較差也愈大。在高山或高空中日較差很小，在2000m以上的高空整日氣溫幾乎沒有變化。草地上的日較差小，而砂地上的日較差則大。周圍被山丘包圍的盆地日較差也較大。
一日的氣溫還受到大氣中雲層的影響。由於水蒸氣凝結成雲，能夠阻斷並吸收相當多的輻射熱，因此在多雲的日子，白天的太陽日射被遮蔽使氣溫不會上升。夜間自地表放出的熱為雲層所吸收，部分又會射回地表面，因此氣溫下降不大。所以多雲的日子Et較差較小。
氣溫的年變化與日變化相同，因日射的不同，通常也是呈正弦曲線的情形。在一年中日射量在冬至最低，夏至最高，但氣溫卻比冬至晚1~2個月才到達最低溫，而比夏至晚1~2個月才到達最高，因此氣溫最低值應在1~2月，最高值則在7~8月。一年間的最高氣溫與最低氣溫的差值叫做氣溫年較差。年較差受緯度影響很大，在低緯度地區年較差很小，而緯度越高則年較差越大。
