Najlepiej wybierz jakieś większe miasto (chociażby Opole), w którym zlokalizowana jest stacja pomiarowa IMGW (Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej). Następnie trzeba do nich "uderzyć" z Twoim problemem, napisać czego potrzebujesz i dlaczego (zaznacz wyraźnie, że dane będą wykorzystane w opracowaniu naukowym). Wg mnie można liczyć na przychylność takich instytucji. Sam niedawno miałem podobną sytuację odnośnie pracy dyplomowej i nie spotkałem się z żadną odmową udostępnienia danych. Nie wiem jak to jest w IMGW, ale udostępnienie takich informacji zapewne będzie odpłatne. Możesz też poszukać na stronie
Śląskiego Monitoringu Powietrza w zakładce pomiary automatyczne->stacje. Tam masz miasta, w których działają automatyczne stacje, które rejestrują co godzinę wartości m. in. temperatury. Z miejscowości tam dostępnych wybrałbym Tychy, Bielsko lub Wodzisław, a to dlatego, że posiadają największą bazę danych. Jeśli byś się zdecydował na dane z ŚMP, to napisz do nich (koniecznie listownie, bo muszą mieć oficjalną prośbę o udostępnienie danych na piśmie) a przyślą Ci (za symboliczną opłatą) na maila pliczek excela z danymi jakie sobie zażyczysz.