Determinar a hora mais quente do dia depende da época do ano e da sua localização no planeta. Raios do sol aquecem o planeta como um queimador de fogão ferve água. Mesmo com o queimador no máximo, leva um tempo para a água ferver. O mesmo vale para a temperatura do dia.
O sol está no seu ponto mais alto aproximadamente ao meio-dia. O ponto alto do sol é quando ele dá à Terra a luz solar mais direta, também chamado de meio-dia solar. Neste ponto, uma queimadura solar ocorre no menor tempo, segundo o meteorologista David Finfrock da NBC 5. A radiação solar é mais forte neste ponto, mas mesmo com a radiação no máximo, a temperatura não está no seu pico.
Cientistas referem-se à rotação da Terra em seu eixo, criando noite e dia, como ciclo diurno. O ciclo diurno cria o atraso no aumento da temperatura na superfície da Terra. O atraso é chamado de resposta térmica. O Centro Nacional de Dados Climáticos estima um atraso de três a quatro horas entre quando o sol fornece à Terra a luz solar mais direta e quando a temperatura sobe.
A resposta térmica começa ao meio-dia solar, quando a superfície da Terra começa a aquecer. A temperatura continua a subir enquanto a Terra recebe mais calor do que envia para o espaço. O atraso do meio-dia solar e a hora mais quente do dia, ou resposta térmica, geralmente leva horas. A parte mais quente do dia durante o verão é geralmente entre 15h e 16h30, dependendo da cobertura de nuvens e velocidade do vento.
Como muitos fenômenos terrestres, a parte mais quente do dia é determinada por diferentes variáveis. Se sua região adota horário de verão, a hora mais quente é aumentada ou diminuída em uma hora, dependendo da época do ano. A estação também faz diferença, devido às mudanças climáticas no inverno. Muitas vezes, frentes frias diminuem a temperatura durante o dia nesta época. A hora mais quente pode ser de manhã cedo no inverno. Uma frente fria pode passar à tarde, esfriando a superfície. Sua localização também determina que hora do dia é a mais quente. Mudanças climáticas podem afetar uma parte da Terra ou país, enquanto outra não é afetada.