Trong một năm nhiệt lượng ánh nắng Mặt Trời chiếu xuống Bắc bán cầu và Nam bán cầu gần như nhau. Điểm khác nhau chỉ là mùa hè ở Bắc bán cầu ít hơn mùa hè ở Nam bán cầu, mùa đông ở Bắc bán cầu dài hơn mùa đông ở Nam bán cầu. Nhưng sự biến đổi nhiệt độ của Bắc bán cầu và Nam bán cầu lại khác nhau rất lớn. Bắc bán cầu biến đổi nhiều còn Nam bán cầu biến đổi ít.
Các mùa ở Bắc bán cầu và Nam bán cầu hoàn toàn ngược nhau. Khi Bắc là mùa hè nhận nhiệt lượng Mặt Trời nhiều nhất thì Nam là mùa đông nhận nhiệt lượng ít nhất. Tháng giêng hằng năm có thể tiêu biểu cho mùa lạnh nhất của Bắc thì đó lại là thời kỳ Nam nóng nhất. Tháng 7 là mùa nóng nhất của Bắc thì đó là thời kỳ Nam lạnh nhất.
Theo nguyên lý, mặt đất nhận được nhiệt lượng giống nhau nhiệt độ sẽ tăng lên giống nhau. Nhưng trên thực tế tháng giêng ở Bắc và tháng 7 ở Nam, tháng 7 ở Bắc và tháng giêng ở Nam nhiệt độ lại khác nhau rất nhiều. Trước hết lấy nhiệt độ bình quân của một bán cầu để xét. Tháng giêng Bắc bán cầu là 8,1°C, tháng 7 là 22,4°C, cách nhau 13,4°C, tháng giêng ở Nam bán cầu là 17°C, tháng 7 là 9,7°C chỉ chênh nhau 7,3°C. Ta lại lấy nhiệt độ bình quân của vĩ độ riêng biệt để xét, ví dụ 40 vĩ độ Bắc tháng giêng là 5°C, tháng 7 là 24°C, chênh nhau 19°C, 40 vĩ độ Nam tháng giêng là 15,6°C, tháng 7 là 9°C, chỉ chênh nhau 6,6°C. Cuối cùng lấy nhiệt độ bình quân của những chỗ cá biệt mà xét. Ví dụ tháng giêng ở Bắc Kinh là - 4,7°C, tháng 7 là 26°C, chênh nhau 30,7°C. Ở Morbon (miền Nam Ôxtrâylia) tháng giêng là 20,6°C, tháng 7 là 9,8°C chỉ chênh nhau 10,8°C.
Tình hình trên đây chứng tỏ tuy cùng một điều kiện bức xạ ánh nắng Mặt Trời, nhưng lạnh nóng lại biến đổi rất khác nhau. Đó là vì nguyên nhân gì? Nguyên nhân là nhiệt lượng bức xạ của ánh nắng Mặt Trời tuy là nguồn gốc làm cho nhiệt lượng không khí nóng lên, nhưng trực tiếp ảnh hưởng đến sự biến đổi nóng lạnh của không khí lại là nhiệt lượng bức xạ của mặt đất nhiều hay ít. Mặt đất tiếp thu nhiệt lượng của Mặt Trời đồng thời lại không ngừng thải nhiệt. Tình trạng mặt đất nhận và thải nhiệt rất phức tạp, đó là vì trên mặt đất tồn tại nhiều loại đất đá có tính chất khác nhau. Ví dụ nước, đá, đất, cây cối, nhà ở, v.v. những vật này tiếp thu năng lượng Mặt Trời không giống nhau. Lấy lục địa và hải dương để nói, vì nhiệt dung của chúng khác nhau, cho nên tình hình hấp thu và nhả nhiệt, phương hướng truyền nhiệt rất khác nhau. Do đó sự biến đổi nhiệt trên biển rất ít, còn sự biến đổi nhiệt trên đất liền luôn rất lớn.
Diện tích của Bắc bán cầu và Nam bán cấu là tương đương, nhưng sự phân bố biển và lục địa trên hai bán cầu lại rất khác nhau. Bắc bán cầu lục địa rất lớn. Diện tích lục địa trên Bắc bán cầu chiếm 39% tổng diện tích bán cầu, còn diện tích biển chiếm 81%. Vì diện tích biển Nam bán cầu lớn, về mùa hè khi Mặt Trời chiếu nắng rất mạnh, nước biển đã tích trữ một lượng nhiệt rất lớn. Còn mùa đông Mặt Trời yếu ớt thì nước biển lại nhả ra rất nhiều nhiệt. Như vậy khiến cho mùa hè ở biển không nóng quá, mùa đông không lạnh quá. Sự biến đổi nhiệt trong một năm không lớn như Bắc bán cầu.
