为什么冬天北半球的等温线向南凸？

应该是陆地上的等温线向南凸出。由于海洋和陆地的热力性质不一样，海洋升温、降温都比较慢，陆地则相反，这样的结果是不论冬季，还是夏季，海洋上的等温线相对平直，而陆地上的等温线发生明显的弯曲。
冬季时，陆地上降温快，温度地低于温度海洋，画出来的等温线是向南（低纬度）凸出的。
这种现象可以总结为“高高低低”规律，就是等温线向高纬度凸出，说明该处温度高于同纬度其他地区，相低纬度凸出则说明该处温度低于同纬度其他地区。这个规律不但适用于南北半球、不同季节、海陆之间，也适用于海洋上洋流引起的等温线弯曲、陆地上地势高低等因素导致的等温线弯曲。

这说明冬季大陆比海洋要冷。

因为陆地比海洋增温快，降温也快。来自北方的寒冷空气南侵，使陆地气温降低。所以，冬季等温线在北半球向南凸出。

冬季北半球陆地等温线向南凸，海洋向北凸。因为海陆热容量不同，陆地小于海洋，陆地升温和降温均快于海洋。冬季陆地温度小于同纬度的海洋，所以等温线南凸。