世界上从赤道地区茂密的热带雨林，到两极的冰雪世界，两者自然景观的巨大差异，主要就是因为气温不同所造成。
世界各地农作物的种类和耕作制度也严格受热量限制，例如我国从东北的一年一熟到海南岛的全年均可耕作。
各地的经济作物，例如水果分布，也都因气温差异而显著不同。香蕉、荔枝、芒果、菠萝、椰子等热带和南亚热带水果，仅分布在华南地区，橘子、橙子、枇杷等亚热带水果，主要分布在秦岭、淮河以南的江南地区。而秦岭、淮河以北的北方地区则盛产苹果、梨、柿子、桃、李等温带水果。
我们国人的衣食住行，一切活动，也莫不与气温有关。
气象部门的气温，是指在气象站百叶箱中，离地1.5米高度上的空气温度。温度计放在百叶箱中，目的是达到既通风而又不受太阳照射的要求。因为各地的太阳辐射热量是不同的；温度表球部要求放在离地1.5米高度上的原因，则是因为气温是随离地面的高度而改变的。在以上统一的规定下，观测到的气温才可以全世界都能相互比较。
一、中国（最冷）1月平均气温分布
气象部门所说的平均气温，例如最基础的日平均气温，是指一天中02、08、14、20时四次定时观测到的气温的平均值。把1个月31天的日平均气温平均起来，就是该月的月平均气温。把该地所有观测年份的1月份平均气温平均起来，就是我们这里讲的该地“1月平均气温”。
我国绝大部分地区全年最冷都在1月，所以1月平均气温分布也就是全年最冷月的平均气温分布。例如，我国东部地区从北到南，哈尔滨、北京、上海和广州四大城市的1月平均气温分别是—19.4℃、—4.6℃、3.5℃和13.3℃。
东北大、小兴安岭和北疆阿尔泰山区1月平均气温大致都在—20℃以下，长城沿线大约在—10℃上下。
淮河、秦岭一线1月平均气温已升到0℃左右，该线以北冬季寒冷或比较寒冷，大地结冻；以南除寒潮天气之外都比较温暖：没有季节性冻土，田野里一片青绿，蔬菜绿肥等均可越冬生长。
淮河、汉水成为我国冬季不冻的最北的大河。
1月平均气温10℃线大致蜿蜒在南岭山脉地区，岭南即使隆冬也仍然百花齐放，万紫千红，是中国气候上的无冬地区。
中国1月平均气温20℃以上的地区极少，只有海南岛的最南缘和南海诸岛。例如南沙群岛已高至26.1℃，接近北京7月平均气温；西沙群岛也有22.9℃，与哈尔滨的7月一样暖热。
二、中国冬季是世界同纬度上最冷的国家
我国（以及朝鲜、蒙古、俄罗斯等东北亚邻近地区）是世界同纬度上冬季中最冷的地区。
何以见得？
如果我们把全球纬圈上各点的温度加以平均（叫做纬圈平均温度），那么，我国东北比纬圈平均温度大约要偏低14℃～18℃；黄河中下游偏低10℃～14℃；长江以南偏低8℃左右；就是华南沿海也要偏低5℃上下。
这还仅仅是平均情况，而在典型情况下的对比更惊人！例如，英国西海岸利物浦市和我国漠河村纬度基本相同，可是利物浦市即使在隆冬季节，每天清晨最低气温大都在0℃以上，群山青青，草地翠绿，甚至还有冬季不落叶的常绿阔叶树生长。这里港口终年不冻，海运四季畅通。利物浦市1月平均气温高达4.3℃，和我国杭州、南昌、长沙相似；而我国漠河1月平均气温则低达—30.9℃。利物浦的1月平均气温比漠河要高出35.2℃之多。所以我国黑龙江北部人民，冬季出门都要穿皮戴棉，而同纬度英国南部地区人民，一般只在西装外面加上一件呢大衣就足够了。
广州市和古巴首都哈瓦那纬度相似，两地的自然景色虽大致相同：冬季不下雪，四季都有花，但1月份平均气温，广州比哈瓦那低8℃左右。哈瓦那全年都是夏，即使在历史上最强大的寒潮南下时，它的最低气温还有9℃，而广州每年有霜2.8天，最低气温曾降到零度。我国的冬冷，使得热带纬度上的广州成为亚热带的气候！
三、中国冬季中最冷的地方——“北极村”漠河
黑龙江漠河，是我国最北的一个村，号称我国“北极村”。这里1月平均气温是—30.9℃。1969年2月13日，这里曾观测到我国现有气象纪录中最低的极端最低气温纪录：—52.3℃，而且2月13日～15日连续3天清晨最低气温都低于—50℃，这也是我国气象资料中绝无仅有的。
这里有许多关于冬季低温的新鲜事，让我们慢慢道来。
1996年11月9日，我作为科学顾问，随中央电视台《正大综艺》组到漠河拍摄《正大综艺》第341集（气象专集，纪念中央电视台天气预报开播15周年），正好遇上强冷空气南下，早上最低气温降到—39℃。
—39℃你知有多冷吗？
这天清晨，我们首先拍摄“北极村”炊烟。
炊烟有什么新鲜的呢？原来这里冬夜很长，地面因剧烈辐射冷却而温度极低，而低空中相对反暖，垂直上下温差极大。因此炊烟冒出烟囱后不易较快上升并消散，被憋得既矮又粗，且很浓。许多炊烟并列一起，在夜色晨曦中看起来便十分壮观。
但是，这天我们遇到的头一件新鲜事，还是刚出大门时，年轻人互相诉说鼻子里有咔嚓咔嚓的轻微响声。原来这是从体内呼出的暖空气中的水汽在寒冷的鼻毛上迅速结冰，并随鼻毛震动发声的结果。有人见我不信（因我年老，鼻毛少，未注意到），说他在这里附近上中学时，早起要跑步，鼻子有时痒痒，捏几下竟会有小冰球掉出来。
在—39℃低温下工作是很艰苦的。在野外时间稍久，脸就冻得发疼，脸颊上的肌肉也像是要冻僵了。主持人小姐在镜头前说的“冻得说话都不利索了”，确实是真实的感觉。低温把摄像机的润滑油冻了，摄像师就用手动代替自动。工作了一阵子，有人想抽口烟，可是打火机老打不着，原来因为气温太低，热量散得太快，火绳不容易达到燃点。手中一向出水流畅的圆珠笔到这里也冻得写不出字。小伙子漂亮的薄底皮鞋，好看却让人冻得直跺脚。
由于低温下水汽会很快凝结，人们呼出的白色气柱都粗而长。气柱所及，年轻人的黑发立马可以“镀”成白发，姑娘鼻下纤细的汗毛也会变成可见的“白胡子”。多有趣呀！
当时漠河村有2130人，村长叫冯显宗。我们参观了他那能耐严寒的木格楞房。那是1969年用五六十方木材造起来的，号称可住百年以上。房屋共三间，两侧是卧室，中间是做饭和吃饭的堂屋。房屋的外墙是用粗大的长条方木材加固垒成，两侧再糊以隔热的泥层。房顶上铺有厚厚的锯木屑保暖，压实后还有约40厘米厚。堂屋两侧中空的墙壁是取暖的火墙，一头通下面的炉灶，另一头通卧室内的土炕和上头的烟囱。炉子中白天烧碎木，但晚间还是要在灶中压煤慢燃，才能保证在那最长达17小时的冬夜中温暖如春。
严寒天气中从窗户散发的热量很多，因此当地不仅都是两重窗户，而且还要在外窗户外再蒙上一层透明的塑料薄膜以增强保暖效果。这里木格楞房的门也是双重的，进外门后先关外门，再开内门，以免损失太多的热量。但是，一旦进门不小心，让冷空气直吹进来时，常常会立刻生出半屋子云雾来。
漠河年平均气温—4.5℃，在地下约2米深处有一层约1.5米～2米厚终年不化的永冻土。因此家家的庭院菜窖都深挖到6米左右。取菜时不得不由另一个人用十几米长的长杠杆把菜篮子从深深的窖中提上来。因为为了避免蔬菜受冻，菜窖顶部的孔径很小，只够一个人勉强上下。
这次漠河之行我们没有遇到降雪。漠河人说，隆冬季节天上下的雪不是雪花而是雪粉。孩子们无法捏雪团、打雪仗。这里的严寒还可把水当浆糊使。附近的边防哨所战士们常把上级工作组送来的春联，在背面刷上水，迅速贴到（室外）墙上，跟用浆糊贴的一样牢。原来是带水的春联被冻在墙上了。
四、中国（最热）7月平均气温分布
我国除海岛和滨海地区（大约距海岸线30公里左右以内）外，全年最热大都在7月，所以7月平均气温分布，也就是全年最热月份平均气温的分布。哈尔滨、北京、上海、广州四地7月平均气温分别为22.8℃、25.8℃、27.8℃和28.4℃。可见，广州和哈尔滨之间1、7月平均气温的温差，已从1月份的32.7℃，剧降为5.6℃。这主要是因为，夏季中北方日照时间比南方长，因而部分弥补了因纬度高而减少的太阳热量收入的缘故。
一般说来，中国淮河、汉水以南的东南地区，7月平均气温都在28℃以上，长江中下游少数地区甚至高达30℃，是中国面积最大的夏季高温区。该高温伏旱区中，江西贵溪30.0℃，湖南衡阳29.8℃，江西南昌鄱阳29.6℃，吉安、遂川、赣州29.5℃，都是东部地区夏季平均气温最高的地方。京津地区以北，7月平均气温降到26℃以下，东北、内蒙古和黄土高原降到24℃以下。
中国7月份最冷的地方是青藏高原，例如，青海格尔木五道梁平均气温只有5.4℃，称多清水河6.4℃，这些地区按日历和头顶上的太阳说是夏季，可是按照温度来说还在过冬。所以中国夏季的最大温差，不是在华南和东北之间，而是发生在东西方向——长江中下游和青藏高原之间。
五、中国夏季气温最高的地方——新疆吐鲁番盆地（火炉高温）但是，我国夏季气温最高的地方，还不是长江中下游地区，而是新疆吐鲁番盆地。这里的夏季主要是干热，颇像冬季室内近距离烤火炉一般，因此我称之为“火炉高温”。这里曾经诞生了我国极端最高气温纪录：49.7℃。
那是2008年7月～8月，《中国国家地理》杂志社组织“极限探索”科考活动。我作为专家组成员，建议去吐鲁番盆地底部艾丁湖（当时春夏季农业用水多，湖底是干涸的）做我国极端最高气温科学考察。为保证纪录质量，全部观测任务委托给吐鲁番市气象局按国家气象规范进行。我作为该考察的科学设计，并随队科学指导。
果然，2008年8月3日，在盆底海拔—150米处，我们建的临时气象站观测到了我国破纪录的新高温49.7℃。
其实，吐鲁番盆地不仅极端最高气温高，而且各种其他高温指标在全国也都是遥遥领先。例如，吐鲁番气象台全年最热7月平均气温32.2℃（北京7月25.8℃），全年最高气温大于等于35℃的高温日数平均是98.4天（北京6.7天）。最高气温大于等于40℃的酷热日数38.3天（北京0.1天）。吐鲁番气象局同行告诉我，在盛夏季节，这里最高气温40℃的日子还算是凉快的！
火炉高温的另一个特点就是空气干燥，因为我国西北地区十分干旱，地面几乎无水可以蒸发。例如，吐鲁番夏季午后最小相对湿度经常只有5%～10%，甚至常常为零。一个湿润的人体在这样干燥的空气包围之中，无论皮肤表面还是肺内组织，由于和极干燥空气接触，水分迅速蒸发带走了大量热量，这就是在干旱气候条件下，即“火炉高温”中人体较易于耐受的原因所在。
1982年6月23日～24日，我因出差乌鲁木齐，在吐鲁番气象局停留24小时，那日最高气温43.6℃，有机会体验“火炉高温”的滋味（那时没有空调）。记得坐在办公室里，桌上玻璃板热得发烫，需要铺上毛巾才能办公。由于蒸发失水过多，我每隔10分钟就要喝几口水。办公室里用的暖壶都是八磅大瓶。夏天出外办公、串门，奉上的水不仅出于礼节，更是救急。气象观测员洗了头出去观测，不到10分钟回来头发就全干了。我试着在室内晾的确良短袖上衣，简直“立等可穿”。
由于火炉高温加上极端干旱的大气，皮肤反应强烈。那天我从吐鲁番大河沿火车站到吐鲁番市不到一小时的车程中，因为没有喝水，嘴唇起了角皮；皮肤有时还会细微干裂作疼。
以上这些感觉，和冬季中我们在火炉边上烤火时的情形十分类似，所以我才称这种高温为“火炉高温”。
已是中纬度地区的吐鲁番，夏季为什么还会产生如此惊人高温？
原来，夏季中白天气温的升高并不是太阳直接照射大气的结果。相反，大气是基本不吸收太阳光短波辐射热量的，而是阳光透过大气由地面吸收，地面升温后再主要通过对流来加温大气，好比炉子下面生火煮热水一般。
在西北干旱地区，天上无云遮挡炽热阳光，地面无水蒸发降温，阳光热量几乎全力用来升高地面温度。因此这里的地面温度也是全国最高的。例如，吐鲁番7月午后地面最高温度平均已是65.7℃，而吐鲁番气象站过去地面最高温度表的最高刻度仅是75℃（现在是80℃），因此吐鲁番气象站历史上曾经多次发生超过最高刻度的情况（记为“大于75℃”），甚至有几次因为水银柱升过玻璃管的内顶端而使温度表炸裂。