Різниця температур від полюса до екватора залежить від енергії Сонця та енергії, що зберігається в земних системах. Бували випадки, коли на Землі не було полярних крижаних шапок або пустель, були випадки, коли лід заривав більшу частину поверхні Землі.
Навіть незначні зміни в енергетичному балансі Землі впливають на температуру на екваторі, полюсах і в кожному місці між ними.
Погода на екваторі
Екватор отримує найбільше прямих сонячних променів і, отже, найбільше сонячна енергія. Взагалі, кліматичний пояс між 15 градусами півночі та 15 градусами півдня (15 ° північної широти та 15 ° південної широти) має середні температури вище 18 ° C (64 ° F). Різниця температур удень-вночі, як правило, більша за різницю температур між найтеплішим та найхолоднішим місяцями екватора. Висота та погода, такі як грози, також впливають на температури місцевого екватора.
Влітку температура на північному полюсі в середньому становить 0 ° C (32 ° F), тоді як на південному полюсі температура становить -18,2 ° C (-18 ° F). Взимку температура на північному полюсі становить в середньому -40 ° C (-40 ° C), але температура на південному полюсі в середньому становить -76 ° F (-60 ° C). Географія контролює різницю температур між північним і південним полюсами.
Північний полюс розташований в океані, тоді як південний полюс лежить на континентальній масі, оточеній океаном. Морська вода під арктичним крижаним ковпаком трохи тепліша, ніж крига, і нагріває повітря вище. Однак суша Антарктиди зменшує вплив океану. Середня висота Антарктиди, приблизно 7 500 футів (2,3 кілометра), також знижує температуру на південному полюсі.
Кривизна Землі та температура
Кривизна Землі спричиняє розповсюдження енергії Сонця на більші площі зі збільшенням широти. Чим більша площа суші поширюється енергія, тим менша енергія на одиницю площі.
Зрештою, температура в певній місцевості залежить від кількості енергії Сонця, що досягає поверхні цієї області. Кількість сонячної енергії в даній області на екваторі більша, ніж на рівній площі на полюсах, саме тому температура екватора тепліша за полярну.
Осьовий нахил та енергія сонця
Вісь Землі нахиляється приблизно на 23,5 ° від вертикалі відносно площини орбіти Землі навколо Сонця. Це осьовий нахил означає, що під час подорожі Землі навколо Сонця полюси отримують різну кількість сонячного світла. Однак екватор отримує відносно стабільне сонячне світло протягом усього року. Консистенція енергії означає, що температура екватора залишається відносно постійною протягом усього року.
З іншого боку, полярні регіони отримують менше енергії Сонця і отримують цю енергію лише частину року. В широти вище 60 ° північної широти та 60 ° південної широти енергія Сонця поширюється на великих площах через кривизну Землі та осьовий нахил. Менше енергії на одиницю площі означає нижчі загальні температури.
Осевий нахил означає, що кожен полюс отримує постійне сонячне світло протягом літа, коли полюс спрямований до Сонця. Однак взимку на стовп взагалі не надходить сонячне світло, оскільки стовп нахилений від Сонця.
Атмосфера, океан і температура
Хоча різниця між середньою температурою екватора та температурою полюсів може здатися екстремальною, без них різниця була б набагато більшою Атмосфера Землі. На екваторі стане дуже жарко, а полюси стануть ще холоднішими. Сонячна енергія керує погодними характеристиками екватора, поглинаючи тепло в грози і передаючи тепло з атмосфери в океан як дощ.
Конвекційні струми в атмосфері спричиняють вітрові схеми, які рухають тепло від екватора до полюсів. Океанічні течії нагріті енергією Сонця також несуть тепло від екватора до полюсів. Випаровування поверхневих вод, дощі та інші опади, вітряні та океанічні течії рухають тепле повітря до полюсів і підводять холодне повітря до екватора.