En raison de la composition moléculaire fluide de l'eau, il faut plus de temps pour se réchauffer et se refroidir que la terre, qui a une structure moléculaire plus statique et dense. Les mouvements convectifs et les capacités thermiques des plans d'eau provoquent eux d'avoir un temps de chaleur et de refroidissement plus long que la terre. De plus, la couleur généralement plus foncée de la terre lui donne une plus grande propension à piéger la chaleur.
Parce que l'eau est un liquide, ses molécules sont plus en mouvement que celles de la terre, un solide. Comme l'air, l'eau est sujette aux mouvements convectifs et au mélange vertical. Parce que les molécules d'eau sont en mouvement constant, il faut plus de temps pour que le rayonnement solaire élève uniformément la température d'un plan d'eau donné.
Les grandes étendues d'eau comme les océans ont des capacités thermiques plus élevées que la terre en raison de leur immense densité. En conséquence, il faut jusqu'à quatre fois plus de chaleur pour élever la température d'une quantité donnée d'eau de 1 C qu'il en faut pour élever la température de la même quantité de terre d'un degré équivalent.
La couleur est également un facteur. Parce que l'eau est plus légère que la terre, elle réfléchit davantage le rayonnement solaire et ne chauffe pas aussi rapidement.
La lumière du soleil pénètre sur plusieurs mètres dans un plan d'eau, alors qu'elle n'atteint que la partie supérieure et superficielle de la terre. C'est pourquoi l'eau met plus de temps à refroidir que la terre.
