Температурната разлика от полюса до екватора зависи от енергията на Слънцето и енергията, задържана в земните системи. Имало е моменти, когато Земята не е имала полярни ледени шапки или пустини, а е имало случаи, когато ледът е затрупвал голяма част от повърхността на Земята.
Дори малки промени в енергийния баланс на Земята оказват влияние върху температурата на екватора, полюсите и всяко място между тях.
Времето на екватор
Екваторът получава най-много пряка слънчева светлина и следователно най-много слънчева енергия. Като цяло, климатичната зона между 15 градуса север и 15 градуса юг (15 ° северна ширина и 15 ° южна ширина) има средни температури над 64 ° F (18 ° C). Температурната разлика ден-нощ обикновено е по-голяма от температурната разлика между най-топлия и най-студения месец на екватора. Височината и метеорологичните модели като гръмотевични бури оказват влияние и върху температурите на местния екватор.
През лятото температурата на северния полюс е средно 32 ° F (0 ° C), докато температурата на южния полюс е средно -18 ° F (-28,2 ° C). През зимата температурата на северния полюс е средно -40 ° F (-40 ° C), но температурата на южния полюс е средно −76 ° F (-60 ° C). Географията контролира температурната разлика между северния и южния полюс.
Северният полюс е разположен в океана, докато южният полюс лежи върху континентална маса, заобиколена от океан. Морската вода под арктическата ледена шапка е малко по-топла от леда и затопля въздуха отгоре. Сухоземната маса на Антарктида обаче намалява влиянието на океана. Средната надморска височина на Антарктида, около 2.300 километра, също понижава температурата на южния полюс.
Изкривяване и температура на Земята
Изкривяването на Земята кара слънчевата енергия да се разпространява в по-големи области с нарастваща географска ширина. Колкото по-голяма площ се разпространява енергията, толкова по-ниска е енергията на единица площ.
В крайна сметка температурата в дадена област зависи от количеството енергия на Слънцето, достигащо повърхността в тази област. Количеството слънчева енергия в дадена област е по-голямо на екватора, отколкото в еднаква площ на полюсите, поради което температурата на екватора е по-топла от полярните температури.
Аксиален наклон и слънчева енергия
Оста на Земята се накланя приблизително на 23,5 ° от вертикала спрямо равнината на земната орбита около слънцето. Това аксиален наклон означава, че по време на пътуването на Земята около слънцето полюсите получават различно количество слънчева светлина. Екваторът обаче получава относително постоянна слънчева светлина през цялата година. Консистенцията на енергия означава, че температурата на екватора остава относително постоянна през цялата година.
Полярните региони, от друга страна, получават по-малко от слънчевата енергия и получават тази енергия само за част от годината. В географски ширини по-висока от 60 ° с.ш. и 60 ° ю.ш. енергията на Слънцето се разпростира върху големи площи поради кривината на Земята и аксиалния наклон. По-малко енергия на единица площ означава по-ниски общи температури.
Аксиалният наклон означава, че всеки полюс получава постоянна слънчева светлина през лятото си, когато полюсът е насочен към Слънцето. През зимата обаче полюсът изобщо не получава слънчева светлина, тъй като полюсът е наклонен от Слънцето.
Атмосфера, океан и температура
Докато разликата между средната температура на екватора и температурите на полюсите може да изглежда екстремна, разликата би била много по-голяма без Земната атмосфера. Екваторът ще стане много горещ и полюсите стават още по-студени. Слънчевата енергия задвижва метеорологичните модели на екватора, абсорбирайки топлина в гръмотевични бури и пренасяйки топлината от атмосферата в океана като дъжд.
Конвекционните течения в атмосферата причиняват модели на вятъра, които преместват топлината от екватора към полюсите. Океански течения затоплени от слънчевата енергия пренасят топлина и от екватора към полюсите. Изпарението на повърхностните води, дъждът и други валежи, вятърът и океанските течения движат топъл въздух към полюсите и донасят студен въздух към екватора.