Значения Tw используются для расчета массоэнергообмена на границе раздела вода—воздух, отдельных составляющих теплового и водного балансов, получения представлений об изменении температуры воды по глубине, а также для анализа влияния температуры на физические и биологические процессы.
С появлением возможностей для оценки радиационной температуры Тр воды, первоначальным назначением которой являлось разграничение облачных систем и определение температуры их верхней границы, возник вопрос о соотношении Tw и Тр. Сейчас установлено, что ТР отличается большей изменчивостью, чем 7 w На значения Тч, полученные по ходу движения судна (когда влияние атмосферы считается пренебрежимо малым) или с вертолета или самолета на небольшой высоте, сильное влияние оказывает целый ряд условий — высота Солнца, температура и влажность воздуха, скорость ветра, волнение, прозрачность и цвет воды и др. Влияние этих показателей гидрометеорологических условий на значения Тр пока еще исследовано недостаточно. В частности, можно полагать, что интенсивность и направление явного Р и скрытого LE потоков тепла также могут влиять на значения Тр. Так, при потоках Р и LE, направленных вниз, к поверхности водоема, в скин-слое высвобождающаяся энергия фазовых переходов и явного потока тепла может формировать не обычно наблюдаемую холодную пленку воды, а более теплую относительно нижних слоев.