Innehåll
Atmosfären värms upp av flera komplexa processer, men källan till nästan all atmosfärisk uppvärmning är solen. Lokalt kan luft värmas upp av processer som inte är direkt beroende av solen, till exempel vulkanutbrott, blixtnedslag, skogsbränder eller mänsklig aktivitet, såsom kraftproduktion och tung industri, men dessa värmekällor är obetydliga jämfört med solstrålning.
Solen
Solen strålar energi i alla riktningar i form av värme, ljus och strålning. Denna energi kan värma föremål över otroliga avstånd. Soluppvärmning sker när solstrålning träffar en molekyl av något material och absorberas. Solstrålning träffar reflekterande material och reflekterar det bort utan att absorbera mycket värme. Transparenta material tillåter solstrålning att passera utan att värme byts ut.
Atmosfären
Jordatmosfären är antingen reflekterande eller transparent, beroende på våglängden för den strålning den möter. Som ett resultat får atmosfären lite direkt värme från solstrålning. Solenergi reflekteras antingen tillbaka i rymden eller får passera utan att dess energi tas upp. Mer energi återspeglas av moln och kemiska föreningar, till exempel ozon. Endast cirka 54 procent av solens energi passerar genom atmosfären för att nå ytan.
Jorden
När solstrålningen når jordens yta, absorberar marken och vattenskropparna nästan hela den. Endast cirka 4 procent återspeglas i rymden. Genom att absorbera solenergi värms dessa ytor upp. Varma föremål börjar stråla långvågig infraröd strålning. Utan atmosfären skulle denna energi stråla ut i rymden.
Växthuseffekten
På grund av den kemiska sammansättningen av jordatmosfären når de flesta av den infraröda strålningen från den varma ytan aldrig utrymme. Istället reflekteras eller absorberas strålningen av föreningar kända som växthusgaser. När dessa föreningar absorberar den infraröda strålningen från ytan värms atmosfären upp. Energin som reflekteras tillbaka mot jorden värmer ytan ytterligare, vilket gör att jorden avger mer infraröd strålning. Detta skapar en cykel som håller atmosfären och ytan varm.