Разница температур от полюса до экватора зависит от энергии Солнца и энергии, удерживаемой в системах Земли. Были времена, когда на Земле не было полярных ледяных шапок или пустынь, а были времена, когда льдом была погребена большая часть поверхности Земли.
Даже небольшие изменения в энергетическом балансе Земли влияют на температуру на экваторе, полюсах и во всех местах между ними.
Погода на Экваторе
Экватор получает больше всего прямого солнечного света и, следовательно, больше всего солнечная энергия. В целом климатическая зона между 15 градусами северной широты и 15 градусами южной широты (от 15 градусов северной широты до 15 градусов южной широты) имеет средние температуры выше 64 градусов по Фаренгейту (18 градусов по Цельсию). Разница температур днем и ночью обычно больше, чем разница температур между самым теплым и самым холодным месяцем на экваторе. Высота над уровнем моря и погодные условия, такие как грозы, также влияют на температуру местного экватора.
Летом температура на северном полюсе в среднем составляет 32 ° F (0 ° C), в то время как температура на южном полюсе составляет в среднем -18 ° F (-28,2 ° C). Зимой температура на северном полюсе в среднем составляет -40 ° F (-40 ° C), но температура на южном полюсе в среднем составляет -76 ° F (-60 ° C). География контролирует разницу температур между северным и южным полюсами.
Северный полюс расположен в океане, а южный - на континентальной массе, окруженной океаном. Морская вода под ледяной шапкой Арктики немного теплее льда и нагревает воздух над ней. Однако суша Антарктиды снижает влияние океана. Средняя высота Антарктиды, около 7500 футов (2,3 км), также снижает температуру на южном полюсе.
Кривизна Земли и температура
Кривизна Земли заставляет энергию Солнца распространяться на большие площади с увеличением широты. Чем больше площадь земли, по которой распространяется энергия, тем ниже энергия на единицу площади.
В конечном счете, температура в определенной области зависит от количества солнечной энергии, достигающей поверхности в этой области. Количество солнечной энергии в данной области больше на экваторе, чем в равной области на полюсах, поэтому температура на экваторе выше полярных.
Наклон оси и солнечная энергия
Ось Земли наклонена приблизительно на 23,5 ° от вертикали относительно плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Этот осевой наклон означает, что во время путешествия Земли вокруг Солнца полюса получают различное количество солнечного света. Однако на экватор в течение всего года поступает относительно постоянный солнечный свет. Постоянство энергии означает, что температура на экваторе остается относительно постоянной в течение всего года.
С другой стороны, полярные регионы получают меньше энергии Солнца и получают ее только часть года. В широты выше 60 ° с.ш. и 60 ° ю.ш. энергия Солнца распространяется на большие площади из-за кривизны Земли и наклона оси. Меньше энергии на единицу площади означает более низкие общие температуры.
Наклон оси означает, что каждый полюс получает постоянный солнечный свет в течение лета, когда полюс направлен к Солнцу. Однако зимой на полюс не попадает солнечный свет, потому что полюс отклонен от Солнца.
Атмосфера, океан и температура
Хотя разница между средней температурой экватора и температур на полюсах может показаться чрезмерной, разница была бы намного больше без Атмосфера Земли. Экватор станет очень горячим, а полюса - еще холоднее. Солнечная энергия определяет погодные условия на экваторе, поглощая тепло во время гроз и передавая тепло из атмосферы в океан в виде дождя.
Конвекционные токи в атмосфере вызывают ветры, которые перемещают тепло от экватора к полюсам. Океанские течения нагретые солнечной энергией, переносят тепло от экватора к полюсам. Испарение поверхностных вод, дождь и другие осадки, ветер и океанские течения перемещают теплый воздух к полюсам и переносят холодный воздух к экватору.