oppervlaktetemperaturen in het midden van de oceaan variëren met de breedtegraad als reactie op het evenwicht tussen inkomende zonnestraling en uitgaande langegolfstraling. Er is een overmaat aan binnenkomende zonnestraling op breedtegraden van minder dan ongeveer 45° en een overmaat aan stralingsverlies op breedtegraden van meer dan ongeveer 45°., Bovenop deze stralingsbalans liggen seizoensgebonden veranderingen in de intensiteit van de zonnestraling en de duur van de daglichturen als gevolg van de hellingshoek van de aardas ten opzichte van het vlak van de ecliptica en de rotatie van de planeet rond deze as. Het gecombineerde effect van deze variabelen is dat de gemiddelde temperatuur van het oceaanoppervlak hoger is op lage breedtegraden dan op hoge breedtegraden., Omdat de zon, met betrekking tot de aarde, jaarlijks migreert tussen de Kreeftskeerkring en de Steenbokskeerkring, is de jaarlijkse verandering in verwarming van het aardoppervlak klein op lage breedtegraden en groot op Midden – en hogere breedtegraden.
Water heeft een extreem hoge warmtecapaciteit, en warmte wordt naar beneden gemengd tijdens de zomer oppervlakteverwarming en naar boven tijdens de winter oppervlaktekoeling. Deze warmteoverdracht vermindert de werkelijke verandering in de temperatuur van het oceaanoppervlak gedurende de jaarlijkse cyclus. In de tropen is het oceaanoppervlak het hele jaar door warm en varieert het seizoen ongeveer 1 tot 2 °C (1,8 tot 3,6 °F)., Op de middelste breedtegraden variëren de mid-oceaantemperaturen ongeveer 8 °C (14,4 °F) over het jaar. Op de poolbreedtes blijft de oppervlaktetemperatuur dichtbij het vriespunt van zeewater, ongeveer -1,9 °C (28,6 °F).
Landtemperaturen hebben een groot jaarlijks bereik op grote breedtegraden vanwege de lage warmtecapaciteit van het landoppervlak. Nabijheid van land, isolatie van water van de open oceaan en processen die de stabiliteit van het oppervlaktewater regelen, zorgen samen voor een verhoging van het jaarlijkse bereik van de oppervlaktetemperatuur in de nabije Oceaan.,
in de winter dragen de heersende winden koude luchtmassa ‘ s van de continenten op gematigde en subarctische breedtegraden, waardoor het aangrenzende zeewater onder dat van het mid-oceaanniveau wordt afgekoeld. In de zomer treedt het tegenovergestelde effect op, als warme continentale luchtmassa ‘ s over de aangrenzende zee bewegen. Dit zorgt voor een grotere jaarlijkse spreiding van de zeeoppervlaktetemperaturen op midbreedtes aan de westelijke zijden van de oceanen van het noordelijk halfrond, maar heeft slechts een klein effect op het zuidelijk halfrond, omdat er weinig land aanwezig is., In plaats daarvan handelen de oceanen van het zuidelijk halfrond om de luchttemperatuur te controleren, wat op zijn beurt de landtemperaturen van de gematigde zone beïnvloedt en het jaarlijkse temperatuurbereik over het land vermindert.
oceaanstromingen voeren water met de kenmerken van een latitudinale zone naar een andere zone., De noordwaartse verplaatsing van warm water naar hogere breedtegraden door de Golfstroom van de Noord-Atlantische Oceaan en de Kuroshio (Japanse stroom) van de Noord-Pacifische Oceaan veroorzaakt scherpe veranderingen in temperatuur langs de huidige grenzen of thermische fronten, waar deze noordwaarts bewegende stromen kouder water ontmoeten dat vanuit hogere breedtegraden zuidwaarts stroomt. Koude waterstromingen die van hogere naar lagere breedtegraden stromen verdringen ook oppervlakte-isothermen uit bijna constante breedtegraadposities., Op lage breedtegraden bewegen de passaatwinden water weg van de luwte kusten van de landmassa ‘ s om gebieden van kustopwelling van water uit de diepte te produceren en de oppervlaktetemperaturen te verlagen.
temperaturen in de oceanen dalen met toenemende diepte. Er zijn geen seizoensveranderingen op de grotere dieptes. Het temperatuurbereik strekt zich uit van 30 °C (86 °F) aan het zeeoppervlak tot -1 °C (30,2 °F) aan de zeebodem. Net als zoutgehalte wordt de temperatuur op diepte bepaald door de omstandigheden die het water tegenkwam toen het voor het laatst aan de oppervlakte was., In de lage breedtegraden is de temperatuurverandering van boven naar beneden in de oceanen groot. In hoge gematigde en Arctische gebieden, de vorming van dicht water aan het oppervlak dat zinkt naar diepte produceert bijna isothermische omstandigheden met diepte.
gebieden van de oceanen die een jaarlijkse verandering in oppervlakteverwarming ervaren, hebben in de zomer een ondiepe, door wind gemengde laag met verhoogde temperatuur. Onder deze bijna isothermische laag 10 tot 20 meter (33 tot 66 voet) dik, de temperatuur daalt snel met de diepte, de vorming van een ondiepe seizoensgebonden thermocline (dat wil zeggen, laag van scherpe verticale temperatuurverandering)., Tijdens de winter afkoeling en verhoogde windmixing aan het oceaanoppervlak, convectieve kanteling en mengen wissen deze ondiepe thermocline en verdiepen de isothermische laag. De seizoensgebonden thermocline vormt zich weer als de zomer terugkeert. Op grotere diepte wordt een zwakkere niet-seizoensgebonden thermocline gevonden die water scheidt van gematigde en subpolaire bronnen.
onder deze permanente thermocline daalt de temperatuur langzaam. In de zeer diepe oceaanbekkens neemt de temperatuur licht toe met de diepte., Dit gebeurt wanneer de diepste delen van de oceanen worden gevuld met water met een enkele temperatuur uit een gemeenschappelijke bron. Dit water ervaart een adiabatische temperatuurstijging als het zinkt. Een dergelijke temperatuurstijging maakt de waterkolom niet onstabiel, omdat de verhoogde temperatuur wordt veroorzaakt door compressie, waardoor de dichtheid van het water toeneemt. Bijvoorbeeld, oppervlakte zeewater van 2 °C (35,6 °F) zinken tot een diepte van 10.000 meter (ongeveer 33.000 voet) verhoogt de temperatuur met ongeveer 1,3 °C (2,3 °F)., Bij het meten van diepzeetemperaturen wordt de adiabatische temperatuurstijging, die een functie is van zoutgehalte, begintemperatuur en drukverandering, berekend en van de waargenomen temperatuur afgetrokken om de potentiële temperatuur te verkrijgen. Potentiële temperaturen worden gebruikt om een gemeenschappelijk type water te identificeren en dit water terug te traceren naar de bron.