因为地球的最直接热源并非太阳，而是地球地表，海拔越高，离地表越远，所以越冷。
阳光
阳光是地球万物生长的本源，在我们沐浴阳光时却不知道阳光化为光和能，实际上历尽了千难万阻。阳光产生于太阳内部，在巨大的引力产生的高温高压下，氢元素被点燃了，发生了核聚变反应，在这个过程中释放了大量伽马射线，这就是阳光的前身。
伽马射线会在太阳内部反复被吸收再释放，历经几万，甚至上百万年才能辐射到太阳表面。当它离开了太阳表面就要在寒冷又寂静的太空中穿行。太空中接近于真空，没有物质可以吸收其热量，所以它无法使太空升温。同时太空中也没有物质可以反射其光芒，所以太空是幽暗的。太空就如同“保温杯”，使它能把完整的能量贡献给地球。
阳光的组成
当它来到地球面前时，又要经受另外一道考验：大气层，好在它不是一个人在战斗。早在1666年牛顿通过三棱镜实验，使阳光进行散射，从而发现阳光是混合光，由红橙蓝绿青靛紫这些单色光组成。
阳光源于伽马射线是一种电磁波，伽马射线传播的过程叫做电磁辐射，因为来源于太阳，所以也叫太阳辐射。由于阳光的波长不同，所以频率和具有的能量不同，颜色也不相同，其中我们可以看见的波段叫做可见光。
实际上，在从牛顿发现的光并不是完整的太阳辐射，除了可见光之外，还有我们看不见的，例如人体时刻向外放热，就是红外线，还有在传播过程中被物质所吸收掉的部分，例如植物是绿色的，是因为植物吸收了阳光进行光合作用，但并不吸收其中的绿光，把绿光留给了我们的眼睛。
大气层
大气层的主要成分氮、氧和二氧化碳，分为3层，高层大气、平流层、对流层。大气可以削弱太阳辐射，吸收掉17%，反射和散射掉30%总辐射量。
其中吸收指的是臭氧层吸收紫外线，二氧化碳、水汽吸收红外线。反射一般是云层对太阳辐射的反射，因此夏季白天多云时没有那么晒和热。散射就是说太阳辐射通过一些空气分子和小水滴向四周发光，蓝天和彩霞都是散射作用的结果，所以削弱作用白天较为显著。
透明空气
在太阳辐射经过大气时，虽然被吸收和散射，但是大气升温的程度并不显著。太阳辐射属于短波辐射，主要能量集中在可见光的波段，空气短波辐射并不敏感，无法吸收可见光，所以空气在我们看来是透明的，不可见的。于是太阳的主要的可见光能量得以穿透大气来到地面。
大部分太阳辐射被层层剥削之后终于到达地面，地面吸收太阳辐射开始增温，这一过程简称“太阳暖大地”。大地的温度根据地面的物质不同，吸收程度不同，地区的温度也不不用。
例如：干砂子的比热容为1.1X103J/（kg·oC）,水的比热容为4.2X103J/（kg·oC）,意义为1kg沙子和水升温1度，各自所需的能量，以及降低1度所释放的能量。中午太阳辐射能量多，所以沙子升温快，温度比水高。当太阳下山，沙子的热量褪去的也快，而水释放得慢，结果就是保温作用更好。
由此可知：沙漠中午吸收大量能量，并源源不断向外释放热辐射（看不见的长波辐射）。当太阳一下山，温度会快速褪去，所以就有了“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”，形容沙漠地区昼夜温差大。
由此可知近地面大气的直接主要热源是地面辐射，地面吸收太阳辐射增温，又以长波辐射形式层层向上传递给大气层。这一过程叫做：大地暖大气。
重力作用
近地面大气的直接主要热源是地面辐射，由于地球引力的作用，随着海拔升高，空气越稀薄，所以吸收地面辐射越少，出现气温随海拔升高1000米下降6℃现象，所以高山山顶都处于低状态，常年积雪不化，珠穆朗玛峰海拔8000多米，所以会低48度。地处非洲的乞力马扎罗山，在赤道附近，本应是地球离太阳最近的距离，山顶却常年积雪。
除此之外，因为山的几何形状，导致山体存在阴阳两面，山顶尖状阳光的接触面积低，不能更好的太阳辐射。有些高山常年积雪，积雪为白色对光的吸收能力较弱，反射和散射能力强，使山顶长期处于低温状态，雪常年不化。
