바람이 없고 맑은 낮에는 에너지 유입량이 에너지 유출량을 초과하는 한 지표 기온은 올라간다. 반대로 열의 유출이 유입량을 초과하는 밤에는 지표기온이 내려간다. 밤에는 지표가 그 위의 대기보다 빨리 냉각하므로 가장 낮은 기온은 복사역전이 이루어지는 지표에서 나타나는 것이다. 농경지의 기온이 위험수준으로 내려갈 경우 유실수와 포도밭을 보호하는 방법은 공기를 혼합시키는 법, 나무와 넝쿨에 물을 뿌려주는 법 등 여러가지가 있다.

가장 큰 폭의 일교차는 지표에서 나타난다. 습도가 높은 기후보다는 건조한 기후에서 일교차와 연교차가 더 크다. 두 도시의 연평균 기온이 비슷하다 할지라도 일교차, 연교차, 최고 및 최저기온은 크게 다를 수 있다. 기상정보는 여행복의 선택 등 일상생활에 영향을 줄 뿐 아니라 에너지 사용예측과 영농계획 등에 중대한 요인이 된다. 우리가 사용하는 온도계 중에는 최고온도계, 최저 온도계, 쌍금속판 온도계, 전기온도계, 복사계 등이 있다.
지표 부근 기온을 측정하는 기기들은 직사광선과 강수 피해를 받지 않도록 백엽상에 설치한다.
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