Teplotný rozdiel od pólu k rovníku závisí od energie Slnka a energie zadržanej v systémoch Zeme. Boli časy, keď Zem nemala polárne ľadové čiapky alebo púšte, a niekedy boli ľady, ktoré pochovali veľkú časť zemského povrchu.
Aj malé zmeny v energetickej bilancii Zeme ovplyvňujú teplotu na rovníku, póloch a na každom mieste medzi nimi.
Rovníkové počasie
Rovník prijíma najviac priameho slnečného žiarenia, a teda aj najviac solárna energia. Všeobecne má klimatické pásmo medzi 15 stupňami severnej a 15 stupňov južnej (15 ° severnej šírky a 15 ° južnej zemepisnej šírky) priemerné teploty nad 18 ° C (64 ° F). Rozdiel medzi teplotou dňa a noci je všeobecne väčší ako teplotný rozdiel medzi najteplejšími a najchladnejšími mesiacmi rovníka. Nadmorská výška a poveternostné podmienky ako búrky ovplyvňujú aj miestne teploty na rovníku.
Počas leta má teplota na severnom póle priemerne 0 ° C, zatiaľ čo teplota na južnom póle je - 28,2 ° C. Počas zimy má teplota na severnom póle priemerne –40 ° C, ale teplota na južnom póle priemerne –60 ° C. Geografia riadi teplotný rozdiel medzi severným a južným pólom.
Severný pól sa nachádza v oceáne, zatiaľ čo južný pól leží na kontinentálnej hmote obklopenej oceánom. Morská voda pod arktickou ľadovou čiapkou je o niečo teplejšia ako ľad a ohrieva vzduch vyššie. Pevnina Antarktídy však znižuje vplyv oceánu. Priemerná nadmorská výška Antarktídy, asi 2,3 kilometra, tiež znižuje teplotu na južnom póle.
Zakrivenie a teplota Zeme
Zakrivenie Zeme spôsobuje, že energia Slnka sa so zväčšujúcou sa zemepisnou šírkou šíri na väčšie plochy. Čím väčšia je pevná plocha, cez ktorú sa energia šíri, tým nižšia je energia na jednotku plochy.
Teplota v oblasti nakoniec závisí od množstva energie Slnka, ktorá sa dostane na povrch v tejto oblasti. Množstvo slnečnej energie v danej oblasti je väčšie na rovníku ako v rovnakej oblasti na póloch, preto je teplota rovníka teplejšia ako polárne teploty.
Axiálny náklon a slnečná energia
Os Zeme sa nakláňa približne o 23,5 ° od vertikály voči rovine obežnej dráhy Zeme okolo Slnka. Toto axiálny sklon znamená, že počas cesty Zeme okolo Slnka dostávajú póly rôzne množstvo slnečného žiarenia. Rovník však prijíma pomerne konzistentné slnečné svetlo po celý rok. Konzistencia energie znamená, že teplota rovníka zostáva po celý rok relatívne konštantná.
Polárne oblasti na druhej strane prijímajú menej energie Slnka a túto energiu prijímajú iba časť roka. O zemepisné šírky vyššia ako 60 ° s. š. a 60 ° j. š., sa slnečná energia šíri na veľké plochy v dôsledku zakrivenia Zeme a axiálneho sklonu. Menej energie na jednotku plochy znamená nižšie celkové teploty.
Axiálny sklon znamená, že každý pól prijíma počas leta neustále slnečné svetlo, keď je smerovaný k Slnku. Počas zimy však pól nedostáva vôbec žiadne slnečné svetlo, pretože je naklonený od Slnka.
Atmosféra, oceán a teplota
Aj keď sa rozdiel medzi priemernou teplotou rovníka a teplotami pólov môže javiť ako extrémny, bez neho by bol rozdiel oveľa väčší Zemská atmosféra. Rovník by bol veľmi horúci a póly ešte chladnejšie. Slnečná energia poháňa poveternostné vzorce rovníka, absorbuje teplo do búrok a prenáša teplo z atmosféry do oceánu ako dážď.
Konvekčné prúdy v atmosfére spôsobujú vzory vetra, ktoré prenášajú teplo z rovníka smerom k pólom. Oceánske prúdy ohriatý slnečnou energiou prenáša teplo aj z rovníka smerom k pólom. Odparovanie povrchovej vody, dážď a iné zrážky, vietor a oceánske prúdy posúvajú teplý vzduch k pólom a studený vzduch k rovníku.