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大洋水溫的高低主要取決於緯度位置、海陸分佈、洋流執行、海上氣象及徑流入海水溫等因素.

海洋表面平均溫度的最高區不在赤道區,而是在北緯10°附近（即熱赤道）.這是因為赤道附近蒸發量大,散熱快,同時水汽上升至空中成雲,雲量大又削弱了太陽輻射的緣故.加之南半球海洋麵積廣闊,而北半球大陸相對集中.因此,在相同緯度的海域,北半球的海水錶層溫度比南半球偏高.太平洋洋麵處於熱帶和亞熱帶的海區的面積廣大,表面年均溫高於20℃的面積約佔整個洋麵的80％以上,且北太平洋水域也大於南太平洋.印度洋北部水域狹窄,廣大水域在南半球.因此,從整個洋而言,太平洋麵年平均溫要高於印度洋.此外,北太平洋為陸地環抱,僅透過狹窄的白令海峽與北冰洋相接,冷水團影響較小；而南印度洋向南極洲敞開,受南極洲酷寒氣候影響大,冷卻特別顯著,這也是印度洋洋麵年均溫低於太平洋的一個原因.

太平洋是世界上最溫暖的大洋，表層海水溫度高於其它各大洋。年均溫在２０℃以上的洋麵約佔太平洋總面積的８８％，其中年均溫在２５℃以上的面積約達３５％。太平洋與其它大洋一樣，其海水溫度升高的熱力來源主要是太陽輻射，因此，表層海水水溫分佈理應呈與緯線平行的帶狀分佈。但由於有陸地的存在、洋流性質的不同、氣壓風向的不一樣，使表層水溫分佈另有特點。

　　從高低緯度來看，赤道附近年平均水溫為２５°～２８℃，愈向高緯水溫愈低，等溫線走向基本上與緯線一致。從東西部來看，在南北緯４０°間，東部等溫線受寒流影響向低緯彎曲，西部等溫線受暖流影響向高緯彎曲，即東部沿岸水溫低於同緯度西部沿岸之海水溫度；在北緯４０°～６０°間，東部沿岸海水等溫線受暖流影響向北彎曲，西部沿岸受寒流影響而向南彎曲，即東部沿岸的海水溫度高於同緯度西部沿岸的海水溫度。而且在北緯４５°～５０°間和南緯５０°～６０°間，海水等溫線的分佈特別密，這主要是寒暖流交匯處溫差變化大的緣故。從南北太平洋來看，南太平洋表層水溫要低於同緯度北太平洋表層的水溫１°～２℃，這主要是海陸分佈形勢使北太平洋受北冰洋影響小，而南太平洋受南極影響大的緣故。從太平洋冬夏水溫變化來看，太平洋西部，由於受亞洲大陸的季風和入海徑流水溫的影響，表層水溫具有明顯的季節變化，冬冷、夏熱。