Het temperatuurverschil tussen de pool en de evenaar hangt af van de energie van de zon en de energie die in de systemen van de aarde wordt vastgehouden. Er zijn tijden geweest dat de aarde geen poolkappen of woestijnen had en er zijn tijden geweest dat ijs een groot deel van het aardoppervlak begroef.
Zelfs kleine veranderingen in de energiebalans van de aarde hebben invloed op de temperatuur op de evenaar, de polen en elke plaats daartussenin.
Evenaar Weer
De evenaar ontvangt het meeste directe zonlicht en dus het meeste zonne energie. Over het algemeen heeft de klimaatzone tussen 15 graden noorderbreedte en 15 graden zuiderbreedte (15 ° NB en 15 ° zuiderbreedte) gemiddelde temperaturen boven 64 ° F (18 ° C). Het dag-nacht temperatuurverschil is over het algemeen groter dan het temperatuurverschil tussen de warmste en koudste maanden van de evenaar. Hoogte- en weerpatronen zoals onweersbuien beïnvloeden ook de lokale evenaartemperaturen.
Tijdens de zomer is de temperatuur aan de noordpool gemiddeld 32 ° F (0 ° C), terwijl de temperatuur aan de zuidpool gemiddeld -18 ° F (-28.2 ° C) is. In de winter is de temperatuur aan de noordpool gemiddeld -40 ° F (-40 ° C), maar de temperatuur aan de zuidpool is gemiddeld -76 ° F (-60 ° C). Geografie regelt het temperatuurverschil tussen de noord- en zuidpool.
De noordpool bevindt zich in de oceaan, terwijl de zuidpool op een continentale massa ligt omringd door de oceaan. Het zeewater onder de Arctische ijskap is iets warmer dan het ijs en verwarmt de lucht erboven. De landmassa van Antarctica vermindert echter de invloed van de oceaan. De gemiddelde hoogte van Antarctica, ongeveer 7500 voet (2,3 kilometer), verlaagt ook de temperatuur op de zuidpool.
Kromming en temperatuur van de aarde
De kromming van de aarde zorgt ervoor dat de energie van de zon zich met toenemende breedtegraad over grotere gebieden verspreidt. Hoe groter het landoppervlak dat de energie verspreidt, hoe lager de energie per oppervlakte-eenheid.
Uiteindelijk hangt de temperatuur in een gebied af van de hoeveelheid zonne-energie die het oppervlak in dat gebied bereikt. De hoeveelheid zonne-energie in een bepaald gebied is groter aan de evenaar dan in een gelijk gebied aan de polen, daarom is de evenaartemperatuur warmer dan de polaire temperaturen.
Axiale kanteling en zonne-energie
De aardas kantelt ongeveer 23,5 ° van verticaal ten opzichte van het vlak van de baan van de aarde rond de zon. Dit axiale kanteling betekent dat tijdens de reis van de aarde om de zon de polen wisselende hoeveelheden zonlicht ontvangen. De evenaar ontvangt echter het hele jaar door relatief constant zonlicht. De consistentie van energie betekent dat de temperatuur op de evenaar het hele jaar door relatief constant blijft.
De poolgebieden ontvangen daarentegen minder zonne-energie en ontvangen die energie slechts een deel van het jaar. Bij breedtegraden hoger dan 60°N en 60°S verspreidt de energie van de zon zich over grote gebieden als gevolg van de kromming en axiale helling van de aarde. Minder energie per oppervlakte-eenheid betekent lagere algemene temperaturen.
De axiale kanteling betekent dat elke pool tijdens de zomer constant zonlicht ontvangt wanneer de pool naar de zon is gericht. In de winter ontvangt de paal echter helemaal geen zonlicht omdat de paal van de zon af is gekanteld.
Sfeer, oceaan en temperatuur
Hoewel het verschil tussen de gemiddelde temperatuur op de evenaar en de polen extreem lijkt, zou het verschil veel groter zijn zonder de atmosfeer van de aarde. De evenaar zou erg heet worden en de polen nog kouder. Zonne-energie drijft weerpatronen op de evenaar aan, absorbeert warmte in onweersbuien en brengt warmte van de atmosfeer naar de oceaan als regen.
Convectiestromen in de atmosfeer veroorzaken windpatronen die warmte van de evenaar naar de polen verplaatsen. Oceaanstromingen opgewarmd door de energie van de zon dragen ook warmte van de evenaar naar de polen. Verdamping van oppervlaktewater, regen en andere neerslag, wind en oceaanstromingen verplaatsen warme lucht naar de polen en brengen koude lucht naar de evenaar.