Hvordan modtager jorden varme fra solen?

Solen udstråler energi i alle retninger. Det meste spredes i rummet, men den lille brøkdel af solens energi, der når jorden, er nok til at opvarme planeten og drive det globale vejrsystem ved at opvarme atmosfæren og havene. Den sarte balance mellem den mængde varme, som jorden modtager fra solen, og den varme, som Jorden udstråler tilbage i rummet, gør det muligt for planeten at opretholde livet.

Solstråling skabes ved nuklear fusionsreaktioner i solens kerne, hvilket får den til at udsende en stor mængde elektromagnetisk stråling, hovedsagelig i form af synligt lys. Denne stråling er den energi, der opvarmer jorden. Solens overflade udsender omkring 63 millioner watt energi per kvadratmeter. På det tidspunkt, hvor energien når jorden, efter at have rejst 150 millioner kilometer eller 93 millioner miles, det er faldet til 1.370 watt pr. kvadratmeter øverst i atmosfæren direkte mod solen.

Elektromagnetisk stråling, herunder synligt lys, infrarød stråling, ultraviolet lys og røntgenstråler, kan bevæge sig gennem rumets vakuum. Andre former for energi kræver, at et fysisk medium bevæger sig igennem. For eksempel har lydenergi brug for luft eller et andet stof, der skal transmitteres, og havenes bølgeenergi har brug for vand. Solenergi kan dog rejse fra solen til jorden uden behov for et fysisk stof til at overføre energien. Denne egenskab ved elektromagnetisk energi gør det muligt for Jorden at modtage solenergi, inklusive varme.

Noget af solenergien, der ankommer til jorden, hopper af atmosfæren og skyerne og tilbage i rummet. Jordens overflade modtager ca. halvdelen af ​​den indkommende solstråling. Solenergien tager form af varme og synligt lys såvel som ultraviolette stråler, den type energi, der forårsager solskoldning. Energien absorberes af stof, inklusive luft, vand, klipper, bygninger, fortov og levende ting, og materialet opvarmes som et resultat. Jorden opvarmes ikke jævnt, hovedsageligt fordi nogle områder modtager mere solstråling end andre. Forskellene i energi driver vinden og havstrømmene over hele planeten.

Hvis Jorden konstant modtog solenergi uden nogen form for at miste energi, ville den konstant vokse varmere. Jorden udstråler varme tilbage i rummet og forhindrer planeten i at blive overophedet. Mængden af ​​brændt varme er følsom over for typen af ​​gasser i atmosfæren; nogle gasser absorberer varme mere effektivt end andre og interfererer med genudrensning. En af disse gasser er kuldioxid. Når atmosfæriske kuldioxidkoncentrationer øges, ændres Jordens varebudget med mere energi opbevares i atmosfæren og mindre varme udstråler tilbage i rummet, et fænomen kendt som drivhuset effekt.