La estructura térmica de la troposfera sigue siendo un tema candente, incluyendo problemas de modelado así como simulaciones del campo de temperatura. Este estudio evalúa la relación entre la temperatura del aire en la superficie de la Tierra y la temperatura de varias capas de la troposfera en el Hemisferio Norte, así como intenta identificar los determinantes de su variabilidad. Se ha analizado la diferenciación vertical desde la capa = 0.995 que representa la superficie (temperatura del aire en la superficie, SAT), hasta un nivel isobárico de 300 hPa con un enfoque en los principales niveles de presión, es decir, 925 hPa, 850 hPa, 700 hPa, 500 hPa. Los datos fueron obtenidos de un reanálisis de NCEP/NCAR con una resolución de 2.5 grados de latitud y longitud para el período 1961-2020. La relación entre la SAT y la temperatura en cada nivel se expresó utilizando un coeficiente de correlación simple pero efectivo de Pearson (PCC). Estas relaciones, según la ley de Tobler, obviamente se debilitan con una altitud creciente. Sin embargo, la distribución del PCC (tanto horizontal como vertical) demuestra el impacto de los factores geográficos asociados con el relieve y también con la superficie misma (por ejemplo, el uso del suelo). Estos factores son los principales impulsores de las capas de inversión y perturban significativamente la estructura vertical recta de la atmósfera. La investigación ha mostrado una diferenciación interanual significativa de estas interacciones, así como su diversidad espacial en el espacio geográfico. La relación altitud-temperatura se debilita en todas las estaciones, pero mucho más rápido durante el verano y el invierno, en comparación con la primavera y el otoño.