同一天内南北温差能达到60℃以上，主要源于纬度差异导致的太阳辐射分布不均，并受到大气环流、地形阻隔和海陆位置等因素的叠加影响。1. 纬度因素太阳辐射在地球表面的分布随纬度变化显著。低纬度南方地区太阳高度角大，太阳辐射经过大气的路程短，被大气削弱得少，地面获得的太阳辐射多，气温高。而高纬度北方地区太阳高度角小，太阳辐射经过大气的路程长，被大气削弱得多，地面获得的太阳辐射少，气温低。例如冬季，海南岛天气温暖，而黑龙江漠河非常寒冷。2. 大气环流影响不同的大气环流形势会带来不同性质的空气团。冬季北方地区多受极地大陆气团控制，气团寒冷干燥，使得北方气温很低。而南方地区有时会受到暖湿的热带海洋气团影响，带来相对温暖湿润的天气，进一步拉大了南北温差。3. 地形因素山脉等地形对冷空气有阻挡和削弱作用。一些高大山脉会阻碍冷气团的南下，使得南方地区受冷空气影响相对较小。比如秦岭，它能在一定程度上阻挡北方冷空气的南侵，使秦岭以南地区冬季气温相对较高，与北方形成较大温差。4. 海陆位置沿海地区受海洋调节作用明显，气温变化相对和缓。南方一些地区靠近海洋，冬季海洋释放热量，使得沿海地区气温不至于过低。而北方内陆地区受海洋影响小，大陆性气候特征明显，冬季降温快，气温低，导致南北温差进一步加大。
