L'atmosfera è riscaldata da diversi processi complessi, ma la fonte di quasi tutto il riscaldamento atmosferico è il sole. Localmente, può essere scaldata da processi che non si basano direttamente sul sole, quali eruzioni vulcaniche, fulmini, incendi boschivi o attività umane, come la generazione di energia e l'industria pesante, ma queste fonti di calore sono insignificanti rispetto alla radiazione solare.
il sole
Il sole irradia energia in tutte le direzioni sotto forma di calore, luce e radiazione. Questa energia è in grado di riscaldare gli oggetti attraverso distanze incredibili. Riscaldamento solare si verifica quando la radiazione solare colpisce una molecola di alcuni materiali e viene assorbito. Radiazione solare colpisce materiali riflettenti e rifletterlo distanza senza assorbire molto calore. Materiali trasparenti permettono di radiazione solare di passare attraverso senza calore scambiati.
L'atmosfera
L'atmosfera terrestre è riflettente o trasparente, a seconda della lunghezza d'onda della radiazione che incontra. Di conseguenza, l'atmosfera riceve poco calore diretto dalla radiazione solare. L'energia solare viene riflessa nello spazio o autorizzato a passare attraverso senza essere assorbito la sua energia. Più energia viene riflessa dalle nubi e chimica composti, come l'ozono. Solo circa il 54 per cento dell'energia del sole passa attraverso l'atmosfera a raggiungere la superficie.
La terra
Una volta che la radiazione solare raggiunge la superficie della terra, la terra e i corpi d'acqua assorbe quasi tutti occupati. Solo circa il 4 per cento è riflessa nello spazio. Assorbendo l'energia solare, queste superfici si scaldano. Oggetti caldi iniziano a emettere radiazioni a infrarossi ad onda lunga. Senza l'atmosfera, questa energia sarebbe irradiano nello spazio.
L'effetto serra
A causa della composizione chimica dell'atmosfera terrestre, la maggior parte della radiazione infrarossa emessa dalla superficie calda mai raggiunge lo spazio. Invece la radiazione è riflessa o assorbita da composti conosciuti come gas serra. Quando questi composti assorbono la radiazione infrarossa dalla superficie, l'atmosfera si riscalda. L'energia riflettuto indietro verso la terra si riscalda la superficie ulteriormente, provocando la terra ad emettere radiazione infrarossa più. Questo crea un ciclo che mantiene l'atmosfera e la superficie calda.