大气是从地表的热辐射中获得温度的，地表是辐射热能的储存器，而占地表面积71％的海洋自然就成为大气热量的主要提供者。据计算，若把全球海洋100米厚的水层湿度降低1℃，所放出的热量将使大气温度升高60℃。可见，海洋水温度的变化对大气温度起着极深刻的影响。
由于地面和大气全年从太阳辐射中所获得的热量很不均衡，春、夏两季获得的热量多于失去的热量，春季平均多为0.052卡/厘米2分，夏季平均多为0.072卡/厘米2分；而秋、冬两季获得的热量又少于失去的热量，秋季平均亏损0.044卡/厘米2分，冬季平均亏损0.085卡/厘米2分。这样，海洋水就可以把春夏两季储存的热量用于补尝秋冬两季的亏损，它在季节调节过程中所起的主导作用，使海水温度变化比较平缓。而辽阔的海洋水面，庞大的海洋水体，其热容量又比土壤大2～3倍，比岩石大5～7倍，比空气大3000多倍，加之海水温度的变化比陆地温度变化要小得多，使海洋上空的气温变化比陆地上空的气温变化也缓慢得多。
因此，海水对大气温度起着明显的调节作用