تتبع درجة الحرارة اليومية كمية الإشعاع الشمسي الواصل إلى الأرض، ولكنها تتخلف عنة بعض الوقت. فالإشعاع الشمسي الواصل إلى الأرض يُمتص أولا من الأرض فتسخن وتشع نتيجة سخونتها فيمتص الهواء الحرارة من الإشعاع الأرضي ، هذه الآلية تؤدي إلى تخلف الحرارة عن الإشعاع بعض الوقت. فعند شروق الشمس تبدأ الأرض تسخن من استلامها للإشعاع الشمسي، وبنفس الوقت فهي تشع (تفقد) إشعاع إلى الهواء، ولكن ما تكتسبه الأرض أكبر مما تفقده لذلك تبدأ درجة الحرارة بالارتفاع. وعند الظهر تصل كمية الإشعاع الشمسي إلى أعلى مستوى لها، ولكن مازال ما يفقد من الأرض اقل مما يكتسب، لذلك تستمر درجة الحرارة بالارتفاع بعد منتصف النهار تبدأ كمية الأشعة الواصلة إلى الأرض تقل تدريجياً نتيجة ميلان الشمس، وعندما يتساوى المكتسب مع المفقود من الإشعاع الشمسي تسجل أعلى درجة حرارة لذلك اليوم. و إن المفقود والمكتسب يتقاطعان حوالي الساعة الثالثة بعد الظهر، وهو وقت تسجيل درجة الحرارة العظمى في العروض الوسطي في فصل الصيف.

عند تسجيل العظمى بعد الظهر تستمر كمية الإشعاع الشمسي بالتناقص، ويستمر الإشعاع الأرضي المفقود بالتزايد لفترة ثم يعود ليتناقص نتيجة تناقص الإشعاع الشمسي الممتص. ولكن يستمر ما يفقد أكبر مما يمتص فتنخفض بدورها درجة الحرارة المسجلة. بعد غياب الشمس تستمر الأرض تفقد الطاقة التي اكتسبتها خلال النهار، ونتيجة عدم وجود تعويض عما يفقد من طاقة في الليل تستمر درجة الحرارة بالانخفاض. لذلك تسجل أدنى حرارة عندما تفقد الأرض أكبر كمية ممكنة من الطاقة ليلاً وهذا يتوافق مع فترة قبل الشروق مباشرة. فقبل شروق الشمس تسجل درجة الحرارة الصغرى ، يختلف هذا التوزيع إذا كان اليوم غائماً ، فالغيوم تقلل من الإشعاع الشمسي الوارد كما يختلف التوزيع إذا غزت كتلة هوائية باردة المنطقة في النهار، مما يؤدي إلى خفض مفاجئ في درجة الحرارة. كما يختلف إذا كانت السماء في الليل غائمة، فالغيوم تقلل من الإشعاع الأرضي المفقود وتحصره بين طبقة الغيوم والأرض فتتباطأ عملية انخفاض الحرارة ليلاً. كما يختلف هذا التوزيع بين الصيف والشتاء. ففي الشتاء يكون الليل طويل والنهار قصير، لذلك تسجل العظمى الساعة الواحدة بعد الظهر. يختلف هذا التوزيع بين العروض كذلك. فالعروض الدنيا تفقد في الليل اقل من العروض الوسطى وذلك نتيجة وجود بخار الماء في الهواء، مما يجعل الفرق بين الليل والنهار اقل. وفي العروض العليا يكون النهار طويلاً في الصيف. أما العروض القطبية فان الشمس لا تغيب عن الأفق طوال اليوم لذلك ليست هناك فروق يومية في درجة الحرارة ويظهر خط الحرارة مستقيماً.