Sadržaj
Atmosfera se zagrijava nekoliko složenih procesa, ali izvor gotovo cijelog atmosferskog grijanja je sunce. Lokalno se zrak može zagrijavati procesima koji se ne oslanjaju direktno na sunce, poput vulkanskih erupcija, udara groma, šumskih požara ili ljudskih aktivnosti, kao što su proizvodnja električne energije i teška industrija, ali ti su izvori topline neznatni u usporedbi sa sunčevim zračenjem.
Sunce
Sunce zrači energiju u svim smjerovima u obliku topline, svjetlosti i zračenja. Ta je energija sposobna grijati predmete na nevjerojatnim udaljenostima. Solarno zagrijavanje nastaje kada sunčevo zračenje udari u molekulu nekog materijala i apsorbira se. Solarno zračenje udara reflektirajuće materijale i odbija ih bez apsorbiranja puno topline. Prozirni materijali omogućuju prolazak sunčevog zračenja bez izmjene topline.
Atmosfera
Zemaljska atmosfera je ili reflektirajuća ili prozirna, ovisno o valnoj duljini zračenja na koju nailazi. Kao rezultat toga, atmosfera prima malo izravne topline od sunčevog zračenja. Sunčeva energija se ili reflektira natrag u svemir ili se dopušta da prođe kroz nju, a da se njena energija ne apsorbira. Više energije reflektiraju oblaci i kemijski spojevi, poput ozona. Samo oko 54 posto energije sunca prolazi kroz atmosferu da bi došlo do površine.
Zemlja
Nakon što sunčevo zračenje dosegne zemaljsku površinu, zemlja i vodena tijela apsorbiraju gotovo sve. Samo oko 4 posto reflektira se natrag u svemir. Apsorbirajući sunčevu energiju, ove se površine zagrijavaju. Topli predmeti počinju zračiti dugovalnim infracrvenim zračenjem. Bez atmosfere ta bi energija isijavala u svemir.
Efekt staklenika
Zbog kemijskog sastava zemljine atmosfere, većina infracrvenog zračenja toplom površinom nikada ne dospije u prostor. Umjesto toga, zračenje se reflektira ili apsorbira spojevima poznatim kao staklenički plinovi. Kad ti spojevi apsorbiraju infracrveno zračenje s površine, atmosfera se zagrijava. Energija koja se odbija prema zemlji dodatno zagrijava površinu, uzrokujući da zemlja emitira više infracrvenog zračenja. To stvara ciklus koji održava atmosferu i površinu toplom.