Atmosfer birkaç karmaşık işlemle ısıtılır, ancak neredeyse tüm atmosferik ısıtmanın kaynağı güneştir. Yerel olarak hava, volkanik patlamalar, yıldırım düşmesi, orman yangınları veya elektrik üretimi ve ağır sanayi gibi insan faaliyetleri gibi doğrudan güneşe bağlı olmayan süreçlerle ısıtılabilir, ancak bu ısı kaynakları güneş radyasyonu ile karşılaştırıldığında önemsizdir.
Güneş
Güneş enerjiyi her yöne ısı, ışık ve radyasyon şeklinde yayar. Bu enerji, nesneleri inanılmaz mesafelerde ısıtabilir. Solar ısıtma, güneş radyasyonu bir maddenin bir molekülüne çarptığında ve absorbe edildiğinde meydana gelir. Güneş radyasyonu, yansıtıcı malzemelere çarpar ve fazla ısı emmeden onu yansıtır. Şeffaf malzemeler, ısı alışverişi olmadan güneş radyasyonunun geçmesine izin verir.
Atmosfer
Dünyanın atmosferi, karşılaştığı radyasyonun dalga boyuna bağlı olarak ya yansıtıcı ya da saydamdır. Sonuç olarak, atmosfer güneş radyasyonundan çok az doğrudan ısı alır. Güneş enerjisi ya uzaya geri yansıtılır ya da enerjisi emilmeden geçmesine izin verilir. Daha fazla enerji bulutlar ve ozon gibi kimyasal bileşikler tarafından yansıtılır. Güneş enerjisinin sadece yüzde 54’ü yüzeye ulaşmak için atmosferden geçer.
Dünya
Güneş radyasyonu dünya yüzeyine ulaştığında, toprak ve su kütleleri neredeyse tamamını emer. Sadece yaklaşık yüzde 4’ü uzaya geri yansıtılır. Güneş enerjisini emerek bu yüzeyler ısınır. Sıcak nesneler uzun dalga kızılötesi radyasyon yaymaya başlar. Atmosfer olmasaydı, bu enerji uzaya yayılırdı.
Sera etkisi
Dünya atmosferinin kimyasal bileşimi nedeniyle, sıcak yüzeyden yayılan kızılötesi radyasyonun çoğu asla uzaya ulaşmaz. Bunun yerine radyasyon, sera gazları olarak bilinen bileşikler tarafından yansıtılır veya emilir. Bu bileşikler yüzeyden kızılötesi radyasyonu emdiğinde, atmosfer ısınır. Dünyaya geri yansıyan enerji, yüzeyi daha da ısıtır ve dünyanın daha fazla kızılötesi radyasyon yaymasına neden olur. Bu, atmosferi ve yüzeyi sıcak tutan bir döngü yaratır.
