Для наглядного представления распределения температур на земной поверхности строят карты изотерм. В целях получения сравнимости температур в различных пунктах, расположенных на разных высотах, наблюдаемые температуры приводят к уровню моря.
Температура воздуха у земной поверхности, в общем, уменьшается от экватора к полюсам в соответствии с зональным убыванием притока солнечной радиации, причем особенно значительные изменения температуры воздуха в меридиональном направлении наблюдаются в зимнее время года (рис. 1.2.13).
Распределение температуры воздуха над поверхностью Земли зависит от следующих четырех основных факторов:
1) широты,
2) высоты поверхности суши,
3) типа поверхности, в особенности от расположения суши и моря,
4) адвективного переноса тепла ветрами и течениями.
Влияние высоты местности на температуру воздуха на рис. 1.2.13 и 1.2.14 исключено приведением температур к поверхности моря.
Влияние широты на величины температур сказывается в том, что с увеличением широты вне тропической зоны температура понижается. С увеличением широты угол падения солнечных лучей на земную поверхность все больше отклоняется от вертикали, следовательно, приходящая солнечная радиация проходит через более мощный слой атмосферы и распространяется на большую площадь поверхности Земли. При этом основная часть приходящей энергии отражается от этой поверхности.
Простирание изотерм, однако, не параллельно линиям широт. Летом над континентами они расположены ближе к полюсам (то есть температура воздуха выше над материками), в то время как зимой над материками они смещены к экватору (то есть температура воздуха выше над океанами).
Рис. 1.2.13. Температура воздуха в январе, приведенная к уровню моря. Пунктиром показано приблизительное положение термического экватора.
Изотермы на картах не совпадают с широтными кругами. В одних местах изотермы отклоняются к высоким широтам, образуя языки тепла, а в других—к низким, образуя языки холода. Главная причина отклонения изотерм от зонального положения ,— это неравномерное распределение суши и моря с их неодинаковыми условиями нагревания. Другая причина — распределение теплых и холодных океанических течений. Некоторое влияние на положение изотерм оказывают и горные хребты, являющиеся препятствием для проникновения теплых и холодных воздушных масс в широтном .или меридиональном направлении.
Рис. 1.2.13. Температура воздуха в июле, приведенная к уровню моря. Пунктиром показано приблизительное положение термического экватора (по Р.Дж. Бэрри и Р.Дж. Чорлей).
В южном полушарии изотермы идут плавно и почти в широтном направлении. Это объясняется относительной однородностью подстилающей поверхности этой части земного шара (преобладают океаны). В северном же полушарии на температурный режим атмосферы оказывает, сильное влияние распределение материков и океанов с их мощными -течениями (Гольфстрим, Куросио и др.). Над поверхностью этих течений происходит нагрев воздуха. Частые вторжения холодного воздуха из Арктики зимой на северо-восток Азии. В Северной Америки и его радиационное выхолаживание приводят к сильному понижению температуры, поэтому январские изотермы в северном полушарии над океанами искривляются к северу, а над континентами—к югу. В северо-восточной части Азии, как видно на карте январских изотерм, имеется замкнутый очаг холода.
В среднем северное полушарие более теплое, чем южное. Средняя годовая температура северного полушария равна +15,2 °С, а южного +13,2 °С. Термический экватор, под которым подразумевается параллель с наиболее высокой средней температурой воздуха, в январе совпадает с географическим экватором (средняя температура около 26°С), в июле смещается на 20—25° с. ш. (средняя температура около 28°С) и в среднем годовом лежит на 10° с. ш. Такое распределение температуры объясняется тем, что в северном полушарии площадь поверхности суши значительно больше, чем в южном, а также и влиянием Антарктиды.
Самые высокие температуры летом и самые низкие зимой наблюдаются над материками. В океане изменения температур в течение года незначительны по сравнению с изменениями над континентом. Минимальная температура в северном полушарии наблюдалась в Оймяконе (—71°С), в южном — в Антарктиде. На советской станции “Восток”, расположенной в центральной частив материка на высоте 3700 м над уровнем моря, в период южно-полярной зимы температуры опускаются до -92°С. Самая высокая температура наблюдалась в Триполи (Ливан) и в Южном Иране (+58°С).