La différence de température entre le pôle et l'équateur dépend de l'énergie du Soleil et de l'énergie retenue dans les systèmes terrestres. Il y a eu des moments où la Terre n'avait pas de calottes glaciaires ou de déserts polaires et il y a eu des moments où la glace a enfoui une grande partie de la surface de la Terre.
Même de petits changements dans le bilan énergétique de la Terre ont un impact sur la température à l'équateur, aux pôles et à chaque endroit entre les deux.
Météo Équateur
L'équateur reçoit le plus de lumière solaire directe et donc le plus énergie solaire. En général, la zone climatique entre 15 degrés nord et 15 degrés sud (15°N et 15°S) de latitude a des températures moyennes supérieures à 64°F (18°C). La différence de température jour-nuit est généralement supérieure à la différence de température entre les mois les plus chauds et les plus froids de l'équateur. L'altitude et les conditions météorologiques comme les orages influencent également les températures locales de l'équateur.
Pendant l'été, la température au pôle nord est en moyenne de 32°F (0°C) tandis que la température au pôle sud est en moyenne de -18°F (-28,2°C). Pendant l'hiver, la température au pôle nord est en moyenne de -40°F (-40°C) mais la température au pôle sud est en moyenne de -76°F (-60°C). La géographie contrôle la différence de température entre les pôles nord et sud.
Le pôle nord est situé dans l'océan tandis que le pôle sud repose sur une masse continentale entourée par l'océan. L'eau de mer sous la calotte glaciaire arctique est légèrement plus chaude que la glace et réchauffe l'air au-dessus. La masse terrestre de l'Antarctique, cependant, réduit l'influence de l'océan. L'altitude moyenne de l'Antarctique, d'environ 7 500 pieds (2,3 kilomètres), abaisse également la température au pôle sud.
Courbure et température de la Terre
La courbure de la Terre fait que l'énergie du Soleil s'étend sur de plus grandes zones avec une latitude croissante. Plus la superficie des terres sur laquelle l'énergie se propage est grande, plus l'énergie par unité de surface est faible.
En fin de compte, la température dans une zone dépend de la quantité d'énergie solaire atteignant la surface de cette zone. La quantité d'énergie solaire dans une zone donnée est plus grande à l'équateur que dans une zone égale aux pôles, c'est pourquoi la température de l'équateur est plus chaude que les températures polaires.
Inclinaison axiale et énergie solaire
L'axe de la Terre s'incline d'environ 23,5° par rapport à la verticale par rapport au plan de l'orbite terrestre autour du soleil. Cette inclinaison axiale signifie que pendant le voyage de la Terre autour du soleil, les pôles reçoivent des quantités variables de lumière solaire. L'équateur, cependant, reçoit un ensoleillement relativement constant toute l'année. La constance de l'énergie signifie que la température de l'équateur reste relativement constante toute l'année.
Les régions polaires, en revanche, reçoivent moins d'énergie solaire et ne reçoivent cette énergie que pendant une partie de l'année. À latitudes au-dessus de 60°N et 60°S, l'énergie du Soleil se répartit sur de vastes zones en raison de la courbure et de l'inclinaison axiale de la Terre. Moins d'énergie par unité de surface signifie des températures globales plus basses.
L'inclinaison axiale signifie que chaque pôle reçoit une lumière solaire constante pendant son été lorsque le pôle est pointé vers le Soleil. En hiver, cependant, le pôle ne reçoit aucune lumière du soleil car le pôle est incliné à l'opposé du Soleil.
Atmosphère, océan et température
Alors que la différence entre la température moyenne de l'équateur et les températures des pôles peut sembler extrême, la différence serait beaucoup plus grande sans l'atmosphère terrestre. L'équateur deviendrait très chaud et les pôles deviendraient encore plus froids. L'énergie solaire détermine les conditions météorologiques de l'équateur, absorbant la chaleur dans les orages et transférant la chaleur de l'atmosphère à l'océan sous forme de pluie.
Les courants de convection dans l'atmosphère provoquent des configurations de vent qui déplacent la chaleur de l'équateur vers les pôles. courants océaniques réchauffé par l'énergie du Soleil, il transporte également la chaleur de l'équateur vers les pôles. L'évaporation des eaux de surface, la pluie et autres précipitations, le vent et les courants océaniques déplacent l'air chaud vers les pôles et amènent l'air froid vers l'équateur.
