Viisi osaa ilmastojärjestelmää

Aivan kuten ilmasto itsessään käsittää monia tekijöitä, mukaan lukien lämpötila, sateet ja tuuliolosuhteet, ilmastojärjestelmä sisältää viisi peruskomponenttia: ilmakehä, hydrosfääri, kryosfääri, litosfääri ja biosfääri. Nämä olennaiset komponentit eivät ole passiivisia, eivätkä ne toimi yksin. Pikemminkin maapallon ilmastoa ohjaa näiden viiden komponentin monimutkainen ja dynaaminen vuorovaikutus.

Ilmakehä on pohjimmiltaan ilma, joka ympäröi maapallon pintaa. Määrästä mitattuna ilmakehän kuiva ilma sisältää 78,08 prosenttia typpeä, 20,95 prosenttia happea, 0,93 prosenttia argonia ja 0,038 prosenttia hiilidioksidia. Vaikka mitään konkreettista rajaa ei määritellä ilmakehää, sillä ei ole näkyviä vaikutuksia ilmastoon noin 75 mailin korkeudella maan pinnasta. Kaikista viidestä ilmastokomponentista ilmakehä on dynaamisin ja muuttuvin. Esimerkiksi ilman lämmitys ja jäähdytys luo tuulivirta, joka kuljettaa vesihöyryä ja siirtää lämpöä maapallon osasta toiseen.

Maan makeat ja suolaiset vedet, mukaan lukien järvet, joet, maanalaiset vedet ja valtameret, muodostavat hydrosfäärin. Meren osuus on noin 70 prosenttia maapallon pinnasta. Hydrosfäärin vedet varastoivat ja kuljettavat energiaa, hajottavat mineraaleja, varastoivat hiilidioksidia ja pitävät varsinkin valtamerissä valtavan määrän lämpöä. Koska tämä lämpö auttaa estämään rajuja lämpötilamuutoksia, valtameret toimivat planeetan ilmaston säätelijöinä.

Krososfääri on jää maan pinnalla. Tämä sisältää jääpeitteet, jäätiköt, ikiroudan, merijään ja lumipeitteen. Suurten vesimäärien varastoinnin lisäksi kryosfäärin jää heijastaa auringon säteilyä takaisin avaruuteen. Ehkä tärkeintä on, että kryosfääri edistää syvän valtameren veden kiertoa. Kun suuria jäämääriä kerääntyy ja sulaa, prosessi aiheuttaa vaihteluja merenpinnassa.

Litosfääri on maapallon kiinteä maa. Planeetan uloimpana kuorena litosfääri sisältää maaperän, tasangot, vuoret ja kaikki niihin geologisesti liittyvät. Verrattuna muihin neljään komponenttiin litosfäärillä on suhteellisen vähän vaikutusta ilmastoon, vaikka maan ja maaperän koostumus vaikuttaa siihen, kuinka auringon säteily joko absorboituu tai heijastuu takaisin ilmapiiri. Lisäksi litosfäärin rakenne vaikuttaa tuulen vaikutuksiin, kun se kulkee maan pinnan yli. Esimerkiksi maan pintarakenne luo sateenvarjoja.

Kaikki maan päällä olevat elävät kasvit ja eläimet muodostavat biosfäärin, mukaan lukien meri- ja maaeläimet. Elävillä olennoilla on valtava vaikutus kasvihuonekaasujen imeytymiseen ja vapautumiseen. Maapallon kasvit varastoivat merkittäviä määriä hiilidioksidia, mikä tekee niistä keskeisiä toimijoita hiilen kierrossa. Biosfääri vaikuttaa myös planeetan ilmastoon pinta-albedon tai valon heijastumisen kautta. Kasvien kasvun laajamittainen rakenne biosfäärissä vaikuttaa veden siirtymisprosessista maalta ilmakehään, samoin kuin se vaikuttaa tuulen kulkuun. Suuret metsät myötävaikuttavat oman paikallisen ilmaston luomiseen.