Temperatūros skirtumas nuo ašigalio iki pusiaujo priklauso nuo Saulės energijos ir Žemės sistemose sulaikytos energijos. Buvo atvejų, kai Žemė neturėjo polinių ledo dangtelių ar dykumų, ir buvo atvejų, kai ledas palaidojo didžiąją Žemės paviršiaus dalį.
Net nedideli Žemės energijos balanso pokyčiai daro įtaką pusiaujo, polių ir kiekvienos tarp jų temperatūrai.
Pusiaujo orai
Pusiaujas gauna tiesioginius saulės spindulius, taigi ir daugiausiai saulės energija. Apskritai, klimato juostoje tarp 15 laipsnių šiaurės ir 15 laipsnių pietų (15 ° šiaurės platumos ir 15 ° pietų platumos) vidutinė temperatūra yra aukštesnė nei 64 ° F (18 ° C). Dienos ir nakties temperatūrų skirtumas paprastai yra didesnis nei šilčiausias ir šalčiausias pusiaujo mėnuo. Aukštis ir oro sąlygos, pavyzdžiui, perkūnijos, taip pat turi įtakos pusiaujo temperatūrai.
Vasarą temperatūra šiauriniame ašigalyje yra vidutiniškai 32 ° F (0 ° C), o pietų ašigalio temperatūra yra –18 ° F (–28,2 ° C). Žiemą temperatūra šiaurės ašigalyje yra vidutiniškai –40 ° F (–40 ° C), tačiau temperatūra pietų ašigalyje yra –76 ° F (–60 ° C). Geografija kontroliuoja temperatūros skirtumą tarp šiaurės ir pietų polių.
Šiaurės ašigalis yra vandenyne, o pietinis - ant vandenyno apsuptos žemyninės masės. Jūros vanduo, esantis po Arkties ledo dangteliu, yra šiek tiek šiltesnis nei ledas ir sušildo orą aukščiau. Tačiau Antarktidos sausumos masė sumažina vandenyno įtaką. Vidutinis Antarktidos aukštis, apie 7500 pėdų (2,3 km), taip pat žemina temperatūrą pietiniame ašigalyje.
Žemės kreivumas ir temperatūra
Žemės kreivumas sukelia Saulės energijos plitimą didesniuose plotuose, didėjant platumai. Kuo didesnis žemės plotas skleidžia energiją, tuo mažesnė energija ploto vienetui.
Galiausiai temperatūra toje srityje priklauso nuo saulės energijos kiekio, pasiekiančio paviršių toje srityje. Saulės energijos kiekis tam tikroje srityje yra didesnis ties pusiauju, nei lygioje srityje ties ašigaliais, todėl pusiaujo temperatūra yra šiltesnė nei polinės temperatūros.
Ašinis pasvirimas ir saulės energija
Žemės ašis pasislenka maždaug 23,5 ° nuo vertikalės, palyginti su Žemės orbitos aplink saulę plokštuma. Tai ašinis pasvirimas reiškia, kad Žemės kelionės aplink saulę metu poliai gauna skirtingą saulės spindulių kiekį. Tačiau pusiaujas visus metus gauna gana pastovią saulės šviesą. Energijos pastovumas reiškia, kad pusiaujo temperatūra išlieka santykinai pastovi visus metus.
Kita vertus, poliariniai regionai gauna mažiau saulės energijos ir tą energiją gauna tik dalį metų. At platumos aukštesnė nei 60 ° šiaurės platumos ir 60 ° pietų Saulės energija pasiskirsto dideliuose plotuose dėl Žemės kreivumo ir ašinio pasvirimo. Mažiau energijos ploto vienetui reiškia žemesnę bendrą temperatūrą.
Ašinis pasvirimas reiškia, kad kiekvienas stulpas vasarą gauna pastovius saulės spindulius, kai stulpas nukreiptas į Saulę. Tačiau žiemą stulpas apskritai negauna saulės šviesos, nes stulpas yra pasviręs nuo Saulės.
Atmosfera, vandenynas ir temperatūra
Nors skirtumas tarp vidutinės pusiaujo temperatūros ir ašigalių temperatūros gali pasirodyti kraštutinis, be to skirtumas būtų daug didesnis Žemės atmosfera. Pusiaujas taptų labai karštas, o stulpai dar labiau atšaltų. Saulės energija lemia pusiaujo oro sąlygas, sugeria šilumą į perkūniją ir perduoda šilumą iš atmosferos į vandenyną kaip lietus.
Konvekcinės srovės atmosferoje sukelia vėjo modelius, kurie šilumą perkelia iš pusiaujo link polių. Vandenyno srovės sušildyta Saulės energijos perduoda šilumą iš pusiaujo ir ašigalių link. Išgaravus paviršiniam vandeniui, lietui ir kitiems krituliams, vėjo ir vandenyno srovės šiltą orą perkelia į ašigalius ir šaltą orą link pusiaujo.