Sıcaklığın ekvatordan kutuplara doğru azalmasının temel sebebi, Dünya'nın yuvarlak (geoit) şeklidir. Bu şekil yüzünden güneş ışınlarının yere düşme açısı her enlemde farklı olur.
Nasıl işler?
- Ekvatorda güneş ışınları yere neredeyse dik düşer (90°'ye yakın).
- Kutuplara doğru gidildikçe ışınlar giderek eğik düşer.
Bunun iki önemli sonucu vardır:
- Enerji daha geniş alana yayılır. Dik gelen ışın demeti küçük bir alanı ısıtırken, eğik gelen aynı demet çok daha büyük bir alana dağılır. Aynı enerji geniş alana yayılınca birim alana düşen ısı azalır.
- Işınlar atmosferde daha uzun yol alır. Eğik gelen ışınlar atmosferin daha kalın bir bölümünü kat etmek zorunda kalır. Bu sırada enerjinin bir kısmı tutulur, yansıtılır ve dağılır; yeryüzüne daha azı ulaşır.
Bu iki etkinin toplamı, ekvatorun sürekli sıcak, kutupların ise sürekli soğuk olmasına yol açar. Aynı nedenle Dünya'da sıcaklık kuşakları oluşur: ekvator çevresinde sıcak kuşak, orta enlemlerde ılıman kuşak, kutuplara yakın bölgelerde soğuk kuşak.
Not: Aynı kural gün içinde de geçerlidir. Öğle vakti Güneş tepedeyken ışınlar dik geldiği için hava en sıcaktır; sabah ve akşam ise ışınlar eğik geldiğinden hava daha serindir.