Las temperaturas de la superficie media del Océano varían con la latitud en respuesta al equilibrio entre la radiación solar entrante y la radiación de onda larga saliente. Hay un exceso de radiación solar entrante en latitudes inferiores a aproximadamente 45° y un exceso de pérdida de radiación en latitudes superiores a aproximadamente 45°., Sobre este balance de radiación se superponen cambios estacionales en la intensidad de la radiación solar y la duración de las horas de luz debido a la inclinación del eje de la Tierra hacia el plano de la eclíptica y la rotación del planeta alrededor de este eje. El efecto combinado de estas variables es que las temperaturas medias de la superficie oceánica son más altas en latitudes bajas que en latitudes altas., Debido a que el sol, con respecto a la Tierra, migra anualmente entre el Trópico de cáncer y el Trópico de Capricornio, el cambio anual en el calentamiento de la superficie de la Tierra es pequeño en latitudes bajas y grande en latitudes medias y altas.
el agua tiene una capacidad de calor extremadamente alta, y el calor se mezcla hacia abajo durante las condiciones de calentamiento de la superficie en verano y hacia arriba durante el enfriamiento de la superficie en invierno. Esta transferencia de calor reduce el cambio real en las temperaturas superficiales del océano durante el ciclo anual. En los trópicos, la superficie del océano es cálida durante todo el año, variando estacionalmente de 1 a 2 °C (1.8 a 3.6 °F)., En las latitudes medias las temperaturas medias del Océano varían alrededor de 8 ° C (14.4 ° F) durante el año. En las latitudes polares, la temperatura de la superficie permanece cerca del punto de congelación del agua de mar, alrededor de -1.9 °C (28.6 °F).
Las temperaturas terrestres tienen un amplio rango anual en latitudes altas debido a la baja capacidad calorífica de la superficie terrestre. La proximidad a la tierra, el aislamiento del agua del océano abierto y los procesos que controlan la estabilidad del agua superficial se combinan para aumentar el rango anual de temperatura superficial del océano cercano a la costa.,
en invierno, los vientos dominantes transportan masas de aire frío fuera de los continentes en latitudes templadas y subárticas, enfriando el agua de mar superficial adyacente por debajo del nivel medio del Océano. En verano se produce el efecto contrario, ya que las masas de aire continentales cálidas se desplazan sobre el mar adyacente. Esto crea un mayor rango anual en las temperaturas de la superficie del mar en las latitudes medias en los lados occidentales de los océanos del Hemisferio Norte, pero tiene solo un pequeño efecto en el hemisferio sur, ya que hay poca tierra presente., En cambio, los océanos del Hemisferio Sur actúan para controlar la temperatura del aire, que a su vez influye en las temperaturas de la tierra de la zona templada y reduce el rango de temperatura anual sobre la tierra.
Las corrientes oceánicas transportan agua con las características de una zona latitudinal a otra zona., El desplazamiento hacia el norte del agua caliente a latitudes más altas por la corriente del Golfo del Atlántico Norte y el Kuroshio (corriente de Japón) del Pacífico Norte crea cambios bruscos de temperatura a lo largo de los límites actuales o frentes térmicos, donde estos flujos en movimiento hacia el norte se encuentran con agua más fría que fluye hacia el sur desde latitudes más altas. Las corrientes de agua fría que fluyen de latitudes más altas a más bajas también desplazan las isotermas superficiales desde posiciones latitudinales casi constantes., En latitudes bajas, los vientos alisios actúan para alejar el agua de las costas de lee de las masas de tierra para producir áreas de surgencia costera de agua desde la profundidad y reducir las temperaturas superficiales.
Las temperaturas en los océanos disminuyen con el aumento de la profundidad. No hay cambios estacionales en las mayores profundidades. El rango de temperatura se extiende desde 30 °C (86 °F) en la superficie del mar hasta -1 °C (30.2 °F) en el fondo marino. Al igual que la salinidad, la temperatura en profundidad está determinada por las condiciones que el agua encontró cuando estuvo por última vez en la superficie., En las latitudes bajas el cambio de temperatura de arriba a abajo en los océanos es grande. En las regiones altas templadas y árticas, la formación de agua densa en la superficie que se hunde a profundidad produce condiciones casi isotérmicas con la profundidad.
Las áreas de los océanos que experimentan un cambio anual en el calentamiento de la superficie tienen una capa poco profunda de temperatura elevada mezclada con el viento en el verano. Por debajo de esta capa casi isotérmica de 10 a 20 metros (33 A 66 pies) de espesor, la temperatura disminuye rápidamente con la profundidad, formando una termoclina estacional poco profunda (es decir, una capa de fuerte cambio de temperatura vertical)., Durante el enfriamiento invernal y el aumento de la mezcla de viento en la superficie del océano, el vuelco convectivo y la mezcla borran esta termoclina poco profunda y profundizan la capa isotérmica. La termoclina estacional se vuelve a formar cuando regresa el verano. A mayores profundidades se encuentra una termoclina no estacional más débil que separa el agua de fuentes templadas y subpolares.
debajo de esta termoclina permanente, las temperaturas disminuyen lentamente. En las cuencas oceánicas muy profundas, se puede observar que la temperatura aumenta ligeramente con la profundidad., Esto ocurre cuando las partes más profundas de los océanos se llenan con agua con una sola temperatura de una fuente común. Esta agua experimenta un aumento de temperatura adiabática a medida que se hunde. Tal aumento de temperatura no hace que la columna de agua sea inestable, porque el aumento de temperatura es causado por la compresión, lo que aumenta la densidad del agua. Por ejemplo, el agua de mar superficial de 2 °C (35.6 °F) que se hunde a una profundidad de 10,000 metros (aproximadamente 33,000 pies) aumenta su temperatura en aproximadamente 1.3 °C (2.3 °F)., Al medir las temperaturas en aguas profundas, el aumento de la temperatura adiabática, que es una función de la salinidad, la temperatura inicial y el cambio de presión, se calcula y se resta de la temperatura observada para obtener la temperatura potencial. Las temperaturas potenciales se utilizan para identificar un tipo común de agua y para rastrear esta agua hasta su fuente.