La differenza di temperatura dal polo all'equatore dipende dall'energia del Sole e dall'energia trattenuta nei sistemi terrestri. Ci sono stati momenti in cui la Terra non aveva calotte polari o deserti e ci sono stati momenti in cui il ghiaccio ha seppellito gran parte della superficie terrestre.
Anche piccoli cambiamenti nel bilancio energetico della Terra influiscono sulla temperatura all'equatore, ai poli e in ogni luogo intermedio.
Meteo Equatore
L'equatore riceve la luce solare più diretta e quindi la maggior parte energia solare. In generale, la zona climatica tra 15 gradi nord e 15 gradi sud (15° N e 15° S) di latitudine ha temperature medie superiori a 64° F (18° C). La differenza di temperatura giorno-notte è generalmente maggiore della differenza di temperatura tra i mesi più caldi e più freddi dell'equatore. L'altitudine e i modelli meteorologici come i temporali influenzano anche le temperature dell'equatore locale.
Durante l'estate, la temperatura al polo nord è in media di 32 ° F (0 ° C) mentre la temperatura al polo sud è in media di -18 ° F (-28,2 ° C). Durante l'inverno, la temperatura al polo nord è in media di -40 ° F (-40 ° C), ma la temperatura al polo sud è in media di -76 ° F (-60 ° C). La geografia controlla la differenza di temperatura tra il polo nord e il polo sud.
Il polo nord si trova nell'oceano mentre il polo sud si trova su una massa continentale circondata dall'oceano. L'acqua del mare sotto la calotta polare artica è leggermente più calda del ghiaccio e riscalda l'aria sopra. La massa terrestre dell'Antartide, tuttavia, riduce l'influenza dell'oceano. L'elevazione media dell'Antartide, circa 7,500 piedi (2,3 chilometri), abbassa anche la temperatura al polo sud.
Curvatura e temperatura della Terra
La curvatura della Terra fa sì che l'energia del Sole si diffonda su aree più grandi con l'aumentare della latitudine. Maggiore è la superficie su cui si estende l'energia, minore è l'energia per unità di superficie.
In definitiva, la temperatura in un'area dipende dalla quantità di energia solare che raggiunge la superficie in quell'area. La quantità di energia solare in una data area è maggiore all'equatore che in un'area uguale ai poli, motivo per cui la temperatura dell'equatore è più calda delle temperature polari.
Inclinazione assiale ed energia solare
L'asse terrestre si inclina di circa 23,5° dalla verticale rispetto al piano dell'orbita terrestre attorno al sole. Questo inclinazione assiale significa che durante il viaggio della Terra intorno al sole i poli ricevono quantità variabili di luce solare. L'equatore, tuttavia, riceve luce solare relativamente costante tutto l'anno. La consistenza dell'energia significa che la temperatura dell'equatore rimane relativamente costante tutto l'anno.
Le regioni polari, d'altra parte, ricevono meno energia del Sole e ricevono quell'energia solo per una parte dell'anno. A latitudini superiore a 60°N e 60°S l'energia del Sole si diffonde su vaste aree a causa della curvatura della Terra e dell'inclinazione assiale. Meno energia per unità di superficie significa temperature complessive più basse.
L'inclinazione assiale significa che ogni polo riceve luce solare costante durante la sua estate quando il polo è puntato verso il Sole. Durante l'inverno, tuttavia, il palo non riceve affatto la luce solare perché è inclinato lontano dal sole.
Atmosfera, Oceano e Temperatura
Mentre la differenza tra la temperatura media dell'equatore e la temperatura dei poli può sembrare estrema, la differenza sarebbe molto maggiore senza L'atmosfera terrestre. L'equatore diventerebbe molto caldo e i poli diventerebbero ancora più freddi. L'energia solare guida i modelli meteorologici dell'equatore, assorbendo il calore nei temporali e trasferendo il calore dall'atmosfera all'oceano sotto forma di pioggia.
Le correnti di convezione nell'atmosfera causano modelli di vento che spostano il calore dall'equatore verso i poli. Correnti oceaniche riscaldati dall'energia del Sole trasportano il calore dall'equatore anche verso i poli. L'evaporazione dell'acqua superficiale, la pioggia e altre precipitazioni, il vento e le correnti oceaniche spostano l'aria calda verso i poli e portano l'aria fredda verso l'equatore.