Zawartość
Słońce promieniuje energią we wszystkich kierunkach. Większość z nich rozprasza się w kosmosie, ale niewielka część energii słonecznej docierającej do Ziemi wystarcza do ogrzania planety i napędzania globalnego systemu pogodowego poprzez ocieplenie atmosfery i oceanów. Delikatna równowaga między ilością ciepła, które Ziemia otrzymuje ze słońca, a ciepłem, które Ziemia promieniuje z powrotem w przestrzeń kosmiczną, umożliwia planecie utrzymanie życia.
Promieniowania słonecznego
Promieniowanie słoneczne powstaje w wyniku reakcji syntezy jądrowej w jądrze Słońca, co powoduje, że emituje ono dużą ilość promieniowania elektromagnetycznego, głównie w postaci światła widzialnego. Promieniowanie to energia, która ogrzewa Ziemię. Powierzchnia Słońca emituje około 63 milionów watów energii na metr kwadratowy. Zanim energia dotrze do Ziemi, po przejechaniu 150 milionów kilometrów, czyli 93 milionów mil, zmniejszyła się do 1370 watów na metr kwadratowy w górnej części atmosfery bezpośrednio przed słońcem.
Przesył energii
Promieniowanie elektromagnetyczne, w tym światło widzialne, promieniowanie podczerwone, światło ultrafioletowe i promieniowanie rentgenowskie, może przemieszczać się w próżni kosmicznej. Inne formy energii wymagają przemieszczania się przez media fizyczne. Na przykład energia dźwięku potrzebuje powietrza lub innej substancji, a energia fal oceanów potrzebuje wody. Energia słoneczna może jednak przemieszczać się ze Słońca na Ziemię bez potrzeby przekazywania jej przez substancję fizyczną.Ta cecha energii elektromagnetycznej umożliwia Ziemi otrzymywanie energii słonecznej, w tym ciepła.
Ogrzewanie Ziemi
Część energii słonecznej, która dociera na Ziemię, odbija się od atmosfery i chmur i wraca w kosmos. Powierzchnia Ziemi odbiera około połowę przychodzącego promieniowania słonecznego. Energia słoneczna przybiera formę ciepła i światła widzialnego, a także promieni ultrafioletowych - rodzaju energii powodującej oparzenia słoneczne. Energia jest pochłaniana przez materię, w tym powietrze, wodę, skały, budynki, chodnik i żywe stworzenia, w wyniku czego materia zostaje podgrzana. Ziemia nie nagrzewa się równomiernie, głównie dlatego, że niektóre obszary otrzymują więcej promieniowania słonecznego niż inne. Różnice w energii napędzają wiatry i prądy oceaniczne na całej planecie.
Przeniesienie
Gdyby Ziemia stale otrzymywała energię słoneczną bez żadnych środków do jej utraty, stale by się nagrzewała. Ziemia promieniuje ciepło z powrotem w przestrzeń kosmiczną, zapobiegając przegrzaniu planety. Ilość poddanego promieniowaniu ciepła jest wrażliwa na rodzaj gazów w atmosferze; niektóre gazy pochłaniają ciepło skuteczniej niż inne i zakłócają ponowne napromienianie. Jednym z tych gazów jest dwutlenek węgla. Wraz ze wzrostem stężenia dwutlenku węgla w atmosferze zmienia się budżet cieplny Ziemi, z większą ilością energii zgromadzonej w atmosferze i mniejszą ilością ciepła promieniującego z powrotem w przestrzeń kosmiczną, zjawisko znane jako efekt cieplarniany.