En meteorología, el término «isoterma» se refiere a una línea de contorno que conecta puntos en un mapa meteorológico que tienen temperaturas iguales en un momento dado. Así como las curvas de nivel en los mapas topográficos se utilizan para mostrar gradientes de elevación, las isotermas se utilizan para mostrar gradientes de temperatura. Las isotermas generalmente se muestran en intervalos de cinco o 10 grados en los mapas. Las diferencias de temperatura que delinean a menudo se indican con diferentes colores.
La curva de una isoterma está determinada por las variaciones de temperatura en el área que se está mapeando. Los factores que afectan la temperatura incluyen la elevación, la presencia de cuerpos de agua, las corrientes oceánicas y la latitud. Las áreas montañosas con mayor elevación suelen ser más frías que las áreas más bajas, lo que hace que las isotermas alrededor de estas áreas se curven bruscamente. Las isotermas también se curvan en los límites océano-tierra debido al efecto mitigador que los océanos tienen sobre las temperaturas extremas. Los océanos tienen un calor específico más alto que la tierra, lo que significa que se necesita más calor o frío para subir o bajar su temperatura, por lo que las temperaturas en medio del océano tienden a ser más estables que las temperaturas del interior.
La temperatura disminuye a medida que aumenta la latitud, por lo que las isotermas generalmente muestran un gradiente constante a medida que uno se mueve hacia los polos. El Círculo Polar Ártico se define a menudo utilizando la isoterma de julio de 50 grados Fahrenheit (10 grados Celsius). Aunque esta isoterma cambia según los factores climáticos, por lo general se curva a lo largo de las partes superiores de Rusia y Canadá durante el mes de julio, rodeando el Polo Norte.
El gradiente de isoterma puede variar según la época del año. Durante el invierno, hay una variación más amplia de la radiación solar y, por tanto, de la temperatura, entre latitudes bajas y altas. Esto significa que el gradiente de isotermas en los meses de invierno es globalmente «más empinado» que en verano, y las isotermas en un mapa aparecerán más juntas. En otras palabras, el cambio de temperatura a lo largo de la distancia desde el ecuador hasta el polo es mayor en invierno que en verano.
La isoterma de 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius) es un marcador meteorológico importante. Esta isoterma tiene gran importancia para los pronósticos meteorológicos, porque muestra la línea de temperatura en la que la lluvia se congelará en aguanieve o nieve. Al seguir esta isoterma a diferentes presiones atmosféricas, los meteorólogos pueden predecir el movimiento y la acumulación de precipitación en un área determinada.
El proceso que produce nubosidad y condiciones meteorológicas extremas ocasionales se conoce como advección de temperatura. La advección de temperatura ocurre en regiones que son baroclínicas, lo que significa que los vientos soplan a través del gradiente de isoterma. La advección fría ocurre cuando el aire frío se transporta a través de isotermas hacia áreas más cálidas, y la advección cálida ocurre cuando el aire caliente se transporta a áreas más frías.