(1)天文辐射日总量的分布在纬度方向上是不均衡的。在春、秋分日，太阳直射赤道，单位面积上所获得太阳光热最多，而且在南北半球各相当纬度的太阳高度角对称分布，大致相同，日照时间也相等，获得等量的太阳辐射，并向两极逐渐减少。故赤道地区全年有两个最高值(春分日和秋分日)，使低纬度气温的年变化具有"双峰型"的特点。在夏至日，太阳直射北回归线，这时南极圈以内的地区出现极夜，日照时间自南极圈向北逐渐增大；太阳高度自南极圈的0°逐渐向北增大，至北回归线达最高，再向北又逐渐减小。因此，太阳辐射的分布自南极圈起向北递增。在北极圈附近，由于日照时数的增长大于因太阳高度角的减小而少得的太阳辐射，所以到达北极出现了最高值(冬至日情况与此相反)。这样，就使高、中纬度的气温年变化呈现“单峰型”的特点。
(2)天文辐射日总量的年变化，是随纬度的增高而加大的。赤道上为109卡/厘
米2·日,极地则为1110卡/厘米2·日,二者相差10倍。这和气温年变化随纬度的增高而加大的特点是一致的。
(3)天文辐射的年总量随纬度的增高而递减。最高值出现在赤道，最小值在极地。这正和赤道在一年之内太阳高度角最大，获得的热量最多，气温是随纬度的增高而降低的规律相符合。
(4)太阳辐射最高值，夏半年在20°N～30°N附近的地区，由此向南、向北减少，且南北之间的辐射量差异小。这和夏季热赤道随着太阳直射点的北移、南北温差较小的特点相吻合；而冬半年则出现在赤道，随纬度的增高而减小，且南北之间的辐射量相差较大。这与冬半年南北温差较大的特点是一致的。
(5)同一纬度地带，日、季、年辐射量到处都相同，这表明天文辐射具有纬向带状分布的特点。这就是气温呈纬向分布的基本原因。
天文辐射的纬向分布特点，使地球上出现相应的纬向气候带，如赤道带、热带、副热带、温带、寒带等，都称为天文气候带。这是理想的气候带，而实际气候远为复杂，但这已形成全球气候的基本轮廓。
大气环流的作用在高纬与低纬之间、海洋与陆地之间，由于冷热不均出现气压差异，在气压梯度力和地转偏向力的作用下，形成地球上的大气环流。大气环流引导着不同性质的气团活动、锋、气旋和反气旋的产生和移动，对气候的形成有着重要的意义。常年受低压控制，以上升气流占优势的赤道带，降水充沛，森林茂密；相反，受高压控制，以下沉气流占优势的副热带，则降水稀少，形成沙漠。来自高纬或内陆的气团寒冷干燥，来自低纬或海洋的气团温和湿润。一个地区在一年里受两种性质不同的气团控制，气候便有明显的季节变化。如我国气候冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，则是受极地大陆气团和热带海洋气团冬夏交替控制的结果。总之，从全球来讲，大气环流在高低纬之间，海陆之间进行着大量的热量和水分输送。在经向方向的热量输送上，大气环流输送的热量约占80％。
在大气环流和洋流的共同作用下，使热带温度降低了7～13℃，中纬度温度则有所升高，60°N以上的高纬地区竟升高达20℃。
大气环流水分输送，也起着重要的作用。大气中水分输送的多少、方向和速度与环流形势密切相关。北半球，水汽的输送以30°N附近为中心，向北通过西风气流输送至中、高纬度；向南通过信风气流输送至低纬度。我国的水汽输送，主要有两支：一支来自孟加拉湾、印度洋和南海，随西南气流输入我国；另一支来自大西洋和北冰洋，随西北气流输入我国。南方一支输送量大，北方一支输送量小，两者的界线是黄淮之间和秦岭一线，基本上相当于气候上的湿润和半湿润的界线。
降水的形成离不开天气系统，离不开云、水汽的输入和空气的垂直上升运动。这一切都和环流形势紧密相连。例如，降水量的多少和进入各种天气系统的水汽量有关，暖湿赤道空气的流入能在几小时或1小时以内产生100毫米的降水；雷暴降水量的多少可和流入积雨云内水汽量的多少成正比。