Ilman lämpötilan vaihtelu seuraa viiveellä muutoksia säteilyssä. Aurinko säteilee maapallolle mutta myös maapallo säteilee jatkuvasti lämpösäteilyä avaruuteen. Poistuva lämpösäteily on sitä voimakkaampaa, mitä vähemmän on sitä estäviä pilviä. Ilman lämpötilan vuosirytmi seuraa auringon vuosirytmiä noin kuukauden viiveellä.
Voimakas vaihtelu säteilyssä aikaansaa vuodenaikaisrytmin myös ilman lämpötilaan. Lämpötilat ovat korkeimmillaan ja matalimmillaan noin kuukauden säteilyn vastaavien jälkeen. Boreaalisella alueella myös maan lämpötilalla on voimakas vuorokausivaihtelu.
Säteilyn vuorokausivaihtelu heijastuu ilman lämpötilan vaihteluun. Aurinko säteilee maan pinnalle mutta samaan aikaan maa säteilee lämpösäteilyä avaruuteen. Aurinkoisina ja pilvettöminä päivinä auringon säteily dominoi, mutta illan tullen ilma viilenee maan lämpösäteilyn seurauksena samaan aikaan kun auringon säteily vaimenee. Siksi lämpötilan voimakas lasku ja nousu on tyypillistä aurinkoisille, pilvettömille päiville.
Ekologit käyttävän monenlaiseen tekniikkaan perustuvaa lämpötilaa, mutta lämpötilan mittaaminen on yllättävän vaikeaa, jos halutaan päästä alle asteen tarkkuuteen. Valo lämmittää sensoria, joten se on suojattava huolellisesti lämpösäteilyltä. Lämpötila myös muuttuu paitsi ajassa myös paikassa, joten yhdessä pisteessä mitattu lämpötila ei välttämättä edustakaan koko alueen lämpötilaa.
