Цифры, относящиеся к средним температурам параллелей, хотя и вскрывают некоторые общие закономерности, обладают тем недостатком, что отнесены они к математическим линиям на поверхности земного шара.
От этого недостатка можно освободиться, прибегнув к изучению карт изотерм. Нам достаточно будет ограничиться исследованием изотерм для января и июля, т. е. месяцев, которые в большинстве местностей на суше характеризуют самое холодное и самое тёплое время года. При этом мы будем пользоваться изотермами, не приведёнными к уровню моря.
Если бы поверхность земного шара была совершенно однородной (например, покрыта сплошной водной оболочкой) и перенос воздуха на Земле происходил бы только вдоль широтных кругов — все изотермы были бы параллельны экватору. Расположение изотерм, близкое к гипотетическому, можно наблюдать лишь в южном полушарии с его громадными океаническими пространствами. В большинстве же случаев ход изотерм чрезвычайно прихотливый, что свидетельствует о нарушении гипотетических условий нагревания.
Чем вызываются эти нарушения? Главным образом характером распределения суши и моря, рельефом и существованием постоянных или господствующих холодных и тёплых воздушных и морских течений. Вследствие этого одни места оказываются теплее, чем им надлежало бы быть по их географической широте, а другие холоднее, т. е. наблюдаются положительные и отрицательные температурные аномалии. Различие в нагревании суши и моря обусловлено соответственно их малой и большой теплоёмкостью, в силу чего суша нагревается быстрее и сильнее, чем море, но зато быстрее и глубже остывает.
Карта июльских изотерм на уровне земной поверхности
Рассматривая карту июльских изотерм, видим:
1. Во внетропических областях обоих полушарий изотермы над материками заметно изгибаются к северу (по сравнению с их ходом на море). Для северного полушария это означает, что здесь суша нагрета сильнее, чем море, а для южного (где июль — зимний месяц) — что она холоднее моря. Над океанами средняя температура везде ниже +26°, если не считать областей, примыкающих к Антильским островам (здесь бывает до +28°), тогда как над материками имеются и значительно более высокие температуры.
2. Самые высокие июльские средние температуры обнаруживаются не над экватором, а в области пустынь северного полушария: к самым жарким местам относятся в это время Калифорния, Сахара, Аравия, Иран и внутренняя Азия. Главная причина в том, что в июле Солнце находится в зените в северном полушарии в поясе, заключённом между 23-й и 18-й параллелями: именно здесь, а также и в соседних широтах, нагрев наибольший. Имеет значение и отсутствие в перечисленных пустынных областях густого растительного покрова и малая облачность: при ясном небе голая почва нагревается особенно сильно.
Высоки в июле и абсолютные температуры на суше. В Алжире, низовьях Евфрата, Туркмении и некоторых других местах в отдельные годы бывают в июле дни, когда термометр показывает в тени более 50°. В Долине Смерти (Калифорния) 10 июля 1913 г. зарегистрирована наивысшая на земном шаре июльская температура: 56°,7.
3. На карте отражено также и влияние морских течений. Естественно ожидать, что в зимнее время наибольший изгиб изотерм будет обусловлен тёплыми течениями, а в летнее холодными, хотя те и другие, поскольку они постоянны, сказываются на изотермах круглый год. В северном полушарии изотермы вдоль западных берегов Калифорнии и Африки выпуклостью обращены к югу, — результат влияния Калифорнийского и Канарского холодных течений. Противоположно направленные изгибы изотерм в южном полушарии вдоль западных берегов Южной Америки и Африки — результат влияния холодных течений Перуанского и Бенгальского. Все эти течения далеко выносят свои струи в направлении к экватору и сильно охлаждают воздух в районе омываемых ими побережий, создавая здесь отрицательные температурные аномалии.
Карта январских изотерм на уровне земной поверхности
Обращаясь теперь к карте январских изотерм, видим:
1. Влияние Калифорнийского холодного течения и отчасти Канарского ослабело (так как в северном полушарии зима), тогда как Перуанское и Бенгэльское течения сказываются резче (так как в южном полушарии лето). С другой стороны, в северных частях Атлантического и Тихого океанов сильным изгибом изотерм в сторону полюса отражено увеличение тепловой роли тёплых течений — Гольфстрима, Куро-Сио и Алеутского.
2. Во внетропических областях обоих полушарий изотермы над материками изогнуты к югу. Следовательно, в северном полушарии суша холоднее, чем море, в южном наоборот. В январе особенно сильному охлаждению подвергаются Гренландия и северо-восток Азии. Самая низкая температура воздуха, когда-либо наблюдавшаяся на Земле, была —68° (Верхоянск). В январе над океаном нет нигде таких низких температур, как над сушей.
3. Область наибольшего нагрева находится под тропиком Козерога в центральной Австралии, южной Африке и Южной Америке. В течение января солнечный зенит проходит путь от 23 до 18° ю. ш.