大气的主要热源是在地球表面,距离地面越远,气温就越低,气温随着高度增加而降低．难怪,宋朝苏东坡也发出感叹: ＂高处不胜寒＂．在山地,不同海拔高度地点的气温也是随海拔高度降低的,不过在山地的测点与低处平原的测点都接近地面热原．为什么也会有这种温度差别呢? 原因是山地凸出于自由大气中,高山上的温度除了受本身的地面热原影响外,还受到自由大气温度的调节作用．山越高,山地地面温度与自由大气温度的差值就越大,自由大气对山地气温的调节作用就越明显．例如,庐山比九江高出1132 米,冬季1月平均温度却从4.2℃降到-0.2℃；夏季7月从29.4℃降到22.5℃．冬季降低了4.4℃,夏季降低6.9℃．我们把两个地点的温度差除以它们的高度差（以100 米为单位）,就得到它们之间气温的温度梯度,九江与庐山的温度梯度1月是-0.39℃／100 米,7月是-0.61℃／100 米。

温度梯度不仅随季节变化,而且随地形具体情况也有很大差异,例如,在秦岭北坡就小于南坡,北坡年平均温度梯度-0.45℃／100 米,南坡却有- 0.54℃／100 米．主要原因是在冬季,北坡有冷空气经常聚集,减少了盆地与高山的温度差值．北坡冬季1月温度梯度只有-0.34℃／100 米,而南坡处在冷气流的北风位置,1月仍有-0.54℃／100 米,但在夏季这种情况并不存在,南北坡温度梯度都是-0.55℃／100 米。

另外,由于自由大气的调节作用,高山上的温度年变化和日变化也是随高度的增加而减少的,用最热月温度减去最冷月的温度的差值表示年变化,称为年较差．九江的年较差为25.2℃,到庐山就降到22.7℃,年较差不仅随高度减少也可因坡向不同而有差别．秦岭以北的西安年较差达27.6℃,到华山降到24.2℃,可是在秦岭以南的安康年较差只有24.2℃,与华山几乎没有差别．当然,这与安康纬度偏南,云、雾及降水较多也有很大关系。