Слънцето излъчва енергия във всички посоки. Повечето от него се разсейват в космоса, но мъничката част от слънчевата енергия, която достига до Земята, е достатъчна, за да загрее планетата и да задвижва глобалната метеорологична система чрез затопляне на атмосферата и океаните. Деликатният баланс между количеството топлина, което Земята получава от слънцето, и топлината, която Земята излъчва обратно в космоса, дава възможност на планетата да поддържа живота.
Слънчева радиация
Слънчевата радиация се създава от реакции на ядрен синтез в ядрото на слънцето, което го кара да излъчва голямо количество електромагнитно излъчване, най-вече под формата на видима светлина. Това излъчване е енергията, която загрява Земята. Слънчевата повърхност излъчва около 63 милиона вата енергия на квадратен метър. По времето, когато енергията достигне Земята, след изминаване на 150 милиона километра или 93 милиона мили, тя е намаляла до 1370 вата на квадратен метър в горната част на атмосферата, директно обърната към слънцето.
Предаване на енергия
Електромагнитното излъчване, включително видима светлина, инфрачервено лъчение, ултравиолетова светлина и рентгенови лъчи, може да пътува през вакуума на пространството. Други форми на енергия изискват физическа среда, за да се движат. Например, звуковата енергия се нуждае от въздух или друго вещество, за да се предава, а вълновата енергия на океаните се нуждае от вода. Слънчевата енергия обаче може да пътува от слънцето до Земята, без да е необходимо физическо вещество да предава енергията. Тази характеристика на електромагнитната енергия дава възможност на Земята да получава слънчева енергия, включително топлина.
Нагряване на Земята
Част от слънчевата енергия, която пристига на Земята, отскача от атмосферата и облаците и се връща обратно в космоса. Повърхността на Земята получава около половината от идващата слънчева радиация. Слънчевата енергия е под формата на топлина и видима светлина, както и ултравиолетови лъчи, видът енергия, която причинява слънчево изгаряне. Енергията се абсорбира от материята, включително въздух, вода, скали, сгради, настилки и живи същества и в резултат материята се нагрява. Земята не се нагрява равномерно, главно защото някои области получават повече слънчева радиация от други. Разликите в енергията задвижват ветровете и океанските течения по цялата планета.
Преизлъчване
Ако Земята постоянно получаваше слънчева енергия без никакви средства за загуба на енергия, тя непрекъснато би станала по-гореща. Земята излъчва топлина обратно в космоса, предотвратявайки прегряването на планетата. Количеството излъчена топлина е чувствително към вида на газовете в атмосферата; някои газове поглъщат топлината по-ефективно от други и пречат на излъчването. Един от тези газове е въглеродният диоксид. Тъй като концентрациите на въглероден диоксид в атмосферата се увеличават, топлинният бюджет на Земята се променя с повече енергия съхранявани в атмосферата и по-малко топлина, излъчваща се обратно в космоса, явление, известно като оранжерия ефект.
