在一定的防护范围内，由林带所引起的太阳辐射、空气温度、土壤温度等气象要素的变化。一般地说，林带对其防护范围内的农田作物能起到防止冷害、提早或延长生长期等作用。林带的存在，不仅影响林带附近的太阳辐射和反射辐射，并通过乱流交换作用，直接影响显热交换、潜热交换、土壤温度和空气温度，促使在林带防护范围内的热力状况与旷野产生差异。

由于林带的遮荫，缩短了林带两侧的日照时数。林缘附近的太阳辐射日总量无论在向阳面或背阴面均比旷野小。理论计算表明，在中纬度地带，东西走向的林带北林缘收入的太阳辐射日总量约为旷野的20%，南林缘为旷野的80%，距离林缘两倍林高以外则影响甚微。各种不同方位的林带愈靠近林缘太阳辐射日总量的减少愈显著。林带附近太阳辐射的日变程比较复杂，林带侧面被直射光照射的时段内，由于林带的反射作用，有一部分短波辐射被反射到林缘地面，这部分能量大于因林带的遮蔽而减小的散射辐射能量，促使地面升温。一般来说，向阳林缘在受直射光照射的时段内，温度高于旷野。背阴林缘太阳辐射收入较少，温度变化缓慢，温差小。林带对有效辐射的影响是随距林缘距离的增大而减小，林缘附近有效辐射仅为旷野的50%～60%。

林带不仅对风速和乱流交换有减弱作用，而且还能改变林带附近热量收支各分量，从而引起温度的变化。在白天，林带可以使气温增加，也可以使气温降低。随着地区气候的不同，林带所起的作用也不同。在实际蒸散与可能蒸散接近的湿润地区，林带防护范围内影响气温的主要因素是风速。有林带保护的地方，风速降低，气温就有所增高。在实际蒸散小于可能蒸散的半湿润地区，叶面气孔的调节作用开始产生影响，一部分能量没有被用于土壤蒸发和植物蒸腾，助长了气温的升高。这时林带有两种相反的作用，一方面由于降低风速，使气温升高；另一方面因促进蒸腾使气温降低。林带对这一地区的温度有着正负两种作用。在比较干旱的地区，在林带防护范围内，由于植物蒸腾而引起的降温作用，比因风速降低而引起的增温作用的影响显著。因此，在林带防护范围内气温比旷野低。在严重干旱地区，林带对于实际蒸散的影响很小，这时风速的降低成为影响气温的决定性因素，林带促使气温增高。林带对夜间温度的影响，主要决定于风速、水汽凝结和有效辐射。林带可以降低风速，减弱乱流交换，促使气温加速下降，特别在紧密结构林带的防护范围内，有效辐射强的夜间，温度日较差加大，发生冷害的机会增多。然而，夜间又因水汽凝结时释放热量使降温有所缓和。有林带保护的地方，空气绝对湿度高，达到露点较早，加之林带本身的辐射也可以缓和林缘附近的降温作用。因此，在林带防护范围内，夜间温度与旷野差异不太显著。林带对气温的影响还决定于天气形势，有冷平流时，有林带保护的地方起着“热源”的作用，林带能使气温增加。有暖平流时，则出现相反的情况。就这一点而论，疏透结构林带的影响要比紧密结构林带大得多。

在林带防护范围内，土壤温度的变化是由于太阳辐射发生变化而引起的。同时，风速、蒸散及显热交换的变化也间接地影响到土壤温度。一般地说，林带对地表温度的影响比对空气温度的影响要明显，地表温度的变化与近地层空气温度的变化有相似的规律性。在林带防护范围内，土壤温度比旷野要高些，根据苏联在卡明草原防护林地区的休闲地上的观测，林带网格内的日平均土壤温度（5～20厘米）比旷野高1℃左右。林带网格内土壤温度的变化与风速有密切关系，当风速减弱72%时，网格内20厘米土壤温度比旷野高0.4～0.8℃，风速减弱42%时比旷野高0.2～0.4℃，风速降低愈大，愈能提高林带网格中的土壤温度。影响林带热力效应的因素很多，观测结果往往差异很大，不同情况要作具体分析，不能笼统地作出一般性的结论。