Η διαφορά θερμοκρασίας από τον πόλο στον ισημερινό εξαρτάται από την ενέργεια του Ήλιου και την ενέργεια που διατηρείται στα συστήματα της Γης. Υπήρξαν στιγμές που η Γη δεν είχε πολικούς πάγους ή έρημους και υπήρξαν φορές που ο πάγος έθαψε μεγάλο μέρος της επιφάνειας της Γης.
Ακόμη και μικρές αλλαγές στο ενεργειακό ισοζύγιο της Γης επηρεάζουν τη θερμοκρασία στον ισημερινό, στους πόλους και σε κάθε σημείο μεταξύ τους.
Καιρός του ισημερινού
Ο ισημερινός δέχεται το πιο άμεσο ηλιακό φως και επομένως το μεγαλύτερο ηλιακή ενέργεια. Σε γενικές γραμμές, η κλιματική ζώνη μεταξύ 15 μοιρών βόρεια και 15 μοιρών νότια (15 ° Β και 15 ° Ν) γεωγραφικού πλάτους έχει μέσες θερμοκρασίες πάνω από 64 ° F (18 ° C). Η διαφορά θερμοκρασίας ημέρας-νύχτας είναι γενικά μεγαλύτερη από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των θερμότερων και των πιο κρύων μηνών του ισημερινού. Υψόμετρο και καιρικές συνθήκες όπως καταιγίδες επηρεάζουν επίσης τις τοπικές θερμοκρασίες του ισημερινού.
Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, η θερμοκρασία στο βόρειο πόλο είναι κατά μέσο όρο 32 ° F (0 ° C) ενώ η θερμοκρασία στο νότιο πόλο κατά μέσο όρο −18 ° F ((28,2 ° C). Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, η θερμοκρασία στο βόρειο πόλο είναι κατά μέσο όρο −40 ° F (−40 ° C), αλλά η θερμοκρασία στο νότιο πόλο κατά μέσο όρο −76 ° F (−60 ° C). Η γεωγραφία ελέγχει τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του βόρειου και του νότιου πόλου.
Ο βόρειος πόλος βρίσκεται στον ωκεανό ενώ ο νότιος πόλος βρίσκεται σε μια ηπειρωτική μάζα που περιβάλλεται από ωκεανό. Το θαλασσινό νερό κάτω από το κάλυμμα πάγου της Αρκτικής είναι ελαφρώς πιο ζεστό από τον πάγο και θερμαίνει τον αέρα πάνω. Η χερσαία μάζα της Ανταρκτικής, ωστόσο, μειώνει την επιρροή του ωκεανού. Το μέσο υψόμετρο της Ανταρκτικής, περίπου 7.500 πόδια (2,3 χιλιόμετρα), μειώνει επίσης τη θερμοκρασία στο νότιο πόλο.
Καμπυλότητα και θερμοκρασία της Γης
Η καμπυλότητα της Γης αναγκάζει την ενέργεια του Ήλιου να εξαπλωθεί σε μεγαλύτερες περιοχές με αυξανόμενο γεωγραφικό πλάτος. Όσο μεγαλύτερη είναι η έκταση της γης, απλώνεται η ενέργεια, τόσο χαμηλότερη είναι η ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας.
Τελικά, η θερμοκρασία σε μια περιοχή εξαρτάται από την ποσότητα της ενέργειας του Ήλιου που φτάνει στην επιφάνεια της περιοχής. Η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας σε μια δεδομένη περιοχή είναι μεγαλύτερη στον ισημερινό παρά σε μια ίση περιοχή στους πόλους, γι 'αυτό η θερμοκρασία του ισημερινού είναι θερμότερη από τις πολικές θερμοκρασίες.
Αξονική κλίση και ηλιακή ενέργεια
Ο άξονας της Γης κλίνει περίπου 23,5 ° από κάθετο σε σχέση με το επίπεδο της τροχιάς της Γης γύρω από τον ήλιο. Αυτό αξονική κλίση σημαίνει ότι κατά τη διάρκεια του ταξιδιού της Γης γύρω από τον ήλιο οι πόλοι λαμβάνουν διάφορες ποσότητες ηλιακού φωτός. Ο ισημερινός, ωστόσο, δέχεται σχετικά σταθερό ηλιακό φως όλο το χρόνο. Η συνέπεια της ενέργειας σημαίνει ότι η θερμοκρασία του ισημερινού παραμένει σχετικά σταθερή όλο το χρόνο.
Οι πολικές περιοχές, από την άλλη πλευρά, λαμβάνουν λιγότερη ενέργεια του Ήλιου και λαμβάνουν αυτήν την ενέργεια μόνο για ένα μέρος του έτους. Στο γεωγραφικά πλάτη υψηλότερη από 60 ° Β και 60 ° Ν η ενέργεια του Ήλιου απλώνεται σε μεγάλες περιοχές λόγω της καμπυλότητας της γης και της αξονικής κλίσης. Λιγότερη ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας σημαίνει χαμηλότερες συνολικές θερμοκρασίες.
Η αξονική κλίση σημαίνει ότι κάθε πόλος λαμβάνει σταθερό ηλιακό φως κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του όταν ο πόλος είναι στραμμένος προς τον Ήλιο. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ωστόσο, ο πόλος δεν δέχεται καθόλου φως του ήλιου, επειδή ο πόλος έχει κλίση μακριά από τον Ήλιο.
Ατμόσφαιρα, ωκεανός και θερμοκρασία
Ενώ η διαφορά μεταξύ της μέσης θερμοκρασίας του ισημερινού και της θερμοκρασίας των πόλων μπορεί να φαίνεται ακραία, η διαφορά θα ήταν πολύ μεγαλύτερη χωρίς Η ατμόσφαιρα της Γης. Ο ισημερινός θα γίνει πολύ ζεστός και οι πόλοι θα γίνουν ακόμη πιο κρύοι. Η ηλιακή ενέργεια οδηγεί τις καιρικές συνθήκες του ισημερινού, απορροφώντας τη θερμότητα σε καταιγίδες και μεταφέροντας θερμότητα από την ατμόσφαιρα στον ωκεανό ως βροχή.
Τα ρεύματα μεταφοράς στην ατμόσφαιρα προκαλούν μοτίβα ανέμου που μεταφέρουν θερμότητα από τον ισημερινό προς τους πόλους. Ωκεάνια ρεύματα θερμαίνεται από την ενέργεια του Ήλιου μεταφέρει θερμότητα από τον ισημερινό προς τους πόλους. Η εξάτμιση των επιφανειακών υδάτων, η βροχή και άλλες βροχοπτώσεις, τα ρεύματα ανέμου και ωκεανού κινούν τον ζεστό αέρα προς τους πόλους και φέρνουν κρύο αέρα προς τον ισημερινό.