太平洋是世界上最温暖的大洋，表层海水温度高于其它各大洋。年均温在20℃以上的洋面约占太平洋总面积的88％，其中年均温在25℃以上的面积约达35％。太平洋与其它大洋一样，其海水温度升高的热力来源主要是太阳辐射，因此，表层海水水温分布理应呈与纬线平行的带状分布。但由于有陆地的存在、洋流性质的不同、气压风向的不一样，使表层水温分布另有特点。从高低纬度来看，赤道附近年平均水温为25°～28℃，愈向高纬水温愈低，等温线走向基本上与纬线一致。从东西部来看，在南北纬40°间，东部等温线受寒流影响向低纬弯曲，西部等温线受暖流影响向高纬弯曲，即东部沿岸水温低于同纬度西部沿岸之海水温度；在北纬40°～60°间，东部沿岸海水等温线受暖流影响向北弯曲，西部沿岸受寒流影响而向南弯曲，即东部沿岸的海水温度高于同纬度西部沿岸的海水温度。而且在北纬45°～50°间和南纬50°～60°间，海水等温线的分布特别密，这主要是寒暖流交汇处温差变化大的缘故。从南北太平洋来看，南太平洋表层水温要低于同纬度北太平洋表层的水温1°～2℃，这主要是海陆分布形势使北太平洋受北冰洋影响小，而南太平洋受南极影响大的缘故。从太平洋冬夏水温变化来看，太平洋西部，由于受亚洲大陆的季风和入海径流水温的影响，表层水温具有明显的季节变化，冬冷、夏热。
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