Por temperatura normal entendemos para cada día del año y hora, la temperatura promedio que ha hecho en Valencia (Dao) entre los años 1995 a 1998. La temperatura normal no tiene en cuenta los cambios del tiempo causados por el poniente o la disminución de la temperatura causada por lluvia, un cielo nublado, una masa fría procedente del norte o la brisa marina. Al ser una temperatura media para el mismo instante del año, estos efectos esporádicos del tiempo atmosférico, se compensan quedando un tiempo normalizado donde la variación anual de las temperaturas se produce gradualmente. El propio sentido de tiempo medio (clima) hace que podamos, compararla con la temperatura real y saber si en ese instante estamos por arriba o por debajo de la temperatura media y cuanto, pues este applet calcula la temperatura normal cada minuto. A su vez comparando la temperatura media real y la temperatura media calculada para cada día podemos saber si el día ha sido frío o caluroso, con más exactitud que si lo hiciésemos tomando como temperatura normal para todos los días de un mes, la misma y que fuese un promedio de varios años. El propio carácter de temperatura media hace que no sean las máximas excesivamente altas, ni las mínimas excesivamente bajas. Este applet no pretende predecir la temperatura sino compararla con la temperatura normal. Si se pretendiera ajustar la temperatura mediante Fourier, la temperatura calculada sería mucho más exacta, pero habría que hacerlo a posteriori y nunca con un carácter predictivo.

Para calcular la temperatura normal se ha procedido a partir de 21 de marzo (equinoccio de Primavera) a considerar 12 fechas separadas 30 días. Para cada fecha, por ejemplo el 20 de abril se han considerado las fechas anterior y posterior y se han promediado las temperaturas desde 1995 a 1998, es decir se ha considerado como representativa de las temperaturas del 20 de abril, la temperatura media de 12 días. Esta variación diurna de la temperatura se ha ajustado a una serie de Fourier de orden 3, calculando los parámetros a_0, a_{1 ,} a_{2 ,} a₃ , b_{1 ,} b_{2 ,} b₃ , de la expresión:

donde se ha supuesto que la temperatura es periódica y por tanto coincide a 0 y 24h, lo que no es cierto en periodos donde la temperatura diurna va hacía un enfriamiento o calentamiento.

a₀ /2 representa la temperatura media diaria. Representados los valores de los parámetros a lo largo de un año, se puede hacer otro ajuste de Fourier para ajustar su valor a cada día del año. En el libro Excel se encuentran una explicación pedagógica de las fórmulas utilizadas.

También se calcula en el applet la variación horaria de la temperatura normal y se compara con la variación real de la temperatura. Para la variación de la temperatura normal esta variación es positiva desde la salida del Sol, instante en que ocurre la temperatura mínima diaria, hasta un tiempo después del mediodía solar en que ocurre la máxima, siendo negativa el resto del día. La variación de la temperatura real puede ser más complicada alcanzando a veces más de un máximo o mínimo relativo. En días de marcada nubosidad o con tendencia a un enfriamiento la gráfica diaria de temperaturas no tiene nada que ver con el esquema descrito.

Para calcularla se utiliza la derivada:

Si por cualquier causa meteorológica hay una discrepancia entre la temperatura real y la normal de modo que T>T_n , si ocurre que las variaciones horarias T’>T’_n entonces la discrepancia tiende a aumentar y en caso contrario T’<T’_n la discrepancia tiende a disminuir.

Los parámetros del ajuste Fourier, deben estar relacionados con características astronómicas de la órbita de la Tierra, como la declinación solar, duración del día, latitud de Valencia, que determinanan la Insolación solar en la alta atmósfera. La insolación que llegaría a la superficie sería mucho menor porque los gases atmósfericos absorben y difunden selectivamente (en distinto grado según la longitud de onda) o por aerosoles. Pero la Tierra, como todo cuerpo caliente, emite radiación y al estar la Tierra mucho más fría que el Sol, la longitud de onda es mucho más larga. Esto causa que la radiación entrante atraviese en su mayor parte la atmósfera mientras la emitida por la Tierra es absorbida por los gases de efecto invernadero: vapor de agua o CO₂. Esta radiación se reemite en parte otra vez hacia la superficie aumentando la temperatura del planeta. Una mayor concentración de gases de efecto invernadero aumenta esta absorción de la energía y la temperatura superficial. Otros factores importantes son las características físicas de la atmósfera como la masa de atmósfera por unidad de superficie (P/g) que se relaciona a su vez con el calor requerido por unidad de superficie de atmósfera para aumentar un grado centígrado la temperatura. (C_p P/g) siendo C_p el calor específico a presión constante. También influiría el índice de continentalidad, y un largo etc. No se ha tenido presente el efecto invernadero causado por la quema de combustibles fósiles que probablemente haga cambiar el valor de los parámetros y la temperatura normal. Un estudio similar dentro de unos años permitirá estudiar dicho aumento de temperatura.

La evolución diurna de las temperaturas se explica porque al poco de salir el Sol la energía que llega a la superficie de la Tierra (que es proporcional al seno de la altura solar) supera a la energía emitida y la temperatura aumenta. Hasta mediodía esta energía va aumentando, pero a partir de mediodía la altura solar disminuye y también la energía entrante , mientras la Tierra emite más energía porque su temperatura es mayor.Cuando ambas energías se igualan ocurre el máximo de temperaturas y a partir de ahí la temperatura disminuye.