0次元EBMでは、雪氷の効果を全地球平均のアルベドを変えるという形で表現した わけだが、もう少し現実に近づけて、雪氷が地球の表面の一部だけを覆うことを、 水平方向の空間次元を入れて考慮したい。この場合、太陽放射が緯度の関数である こと、雪氷が極地方に現われやすいことを考慮して、緯度という次元をもった モデルを考える。ただし、まずは年平均を想定し、赤道について南北に対称な状態 だけを考える。ある緯度帯の熱収支を決めるのは、放射だけではない。 図5は、実際の地球の年平均の吸収される日射量 Qsと出て行く長波放射Iの緯度別の分布を示したものである (Vonder Haar and Suomi, 1971の 図と同様な形に、1979年のNimbus 7 衛星の観測値によって作図した。横軸は 表面積に比例するようにsin(φ)の尺度になっている)。低緯度では受け取る日射 のほうが、高緯度では出て行く放射のほうが多い。これを補うように、大気および 海水の移流によってエネルギーが運ばれている。南北1次元エネルギー収支モデル では、0次元モデルにも現われた放射過程に加えて、この南北熱輸送をなんらかの 形で表現する。この項によって、違う緯度の温度の間の関係がつけられている。
緯度φでの、単位面積の柱のエネルギー収支は、
C (d)T(φ)/(d)t = Qs(φ) - I(φ) - div Fadv(φ) (2-17)のように書ける[「(d)」は偏微分記号を表わす]。 (図6に示したのは、緯度幅Δφの緯度帯の柱 のエネルギー収支の考え方であるが、対応はつくだろう。) 0次元の場合と 同様、鉛直方向には一つの温度Tと定数である熱容量Cを使って、大気と海・陸を 合わせた熱貯蔵量をC Tと書けると仮定しているわけである。Qsはこの「気候系」 に吸収される太陽放射で、
Qs(φ) = (S0/4) S(φ) (1 - αp(φ)) (2-18)と書ける。ただしS0は太陽定数、S(φ)は大気上端に入射する日射の緯度分布を 平均が1になるように無次元化したもの、αp(φ)は各緯度の「惑星アルベド」 つまり気候系による日射反射率である。Iはこの気候系から出ていく地球放射 である。div Fadvは、大気と海洋によるエネルギーの南北移流Fadvの発散量 を示す。αp(φ)、I、Fadvを、状態量Tと座標φで表現できれば、方程式が 閉じる。境界条件は、極(φ=π/2)を越える熱移流がないこと(幾何学的条件)、 赤道(φ=0)を越える熱移流がないこと(南北対称の条件)である。