Le soleil fournit de l'énergie pour presque tout ce qui se passe sur Terre. Les scientifiques du Laboratoire de physique de l'atmosphère et de l'espace l'ont clairement indiqué: « Le rayonnement solaire alimente la dynamique de circulation, la chimie et les interactions complexes et étroitement couplées entre les l'atmosphère, les océans, la glace et la terre qui maintiennent l'environnement terrestre en tant qu'habitat de l'humanité. » Autrement dit, à peu près tout ce qui se passe dans l'atmosphère se produit à cause de l'énergie solaire. énergie. Cela peut être démontré avec quelques exemples spécifiques.
Les vents
La lumière du soleil frappe la Terre le plus directement au niveau et près de l'équateur. L'énergie solaire supplémentaire qui y est absorbée réchauffe l'air, la terre et l'eau. La chaleur de la terre et de l'eau est renvoyée dans l'air, le réchauffant encore plus. L'air chaud monte. Quelque chose doit prendre sa place, donc l'air plus frais du nord et du sud s'engouffre. Cela crée un flux d'air - un circuit allant de l'équateur vers le haut et se séparant vers le nord et le sud, puis se refroidissant et retombant à la surface et inversant la direction pour se diriger à nouveau vers l'équateur. Ajoutez les effets de la rotation de la Terre et vous obtenez des alizés - le flux constant d'air à travers la surface de la Terre. Même si les vents sont modifiés par la rotation de la Terre, il est important de réaliser qu'ils ne sont pas créés par la rotation de la Terre. Sans énergie solaire, il n'y aurait pas d'alizés ni de courants-jets.
L'ionosphère
Certaines longueurs d'onde de l'énergie solaire sont suffisamment puissantes pour séparer les molécules. Ils le font en donnant tellement d'énergie à un électron qu'il sort directement de la molécule. C'est un processus appelé ionisation, et les atomes chargés positivement qui restent sont appelés ions. Dans la haute atmosphère, à 80 kilomètres (50 miles) au-dessus de la surface, les molécules d'oxygène absorbent longueurs d'onde ultraviolettes -- longueurs d'onde du rayonnement solaire entre 120 et 180 nanomètres (milliards de un mètre). Parce que la lumière du soleil crée des ions à cette altitude, cette couche de l'atmosphère s'appelle l'ionosphère. La lumière du soleil affecte l'atmosphère terrestre, mais un effet secondaire est que l'atmosphère absorbe ce dangereux rayonnement ultraviolet.
La couche d'ozone
À environ 25 kilomètres au-dessus de la surface, l'atmosphère est beaucoup plus dense que dans l'ionosphère. Voici la plus haute densité de molécules d'ozone. Les molécules d'oxygène régulières sont constituées de deux atomes d'oxygène; l'ozone est composé de trois atomes d'oxygène. L'ionosphère absorbe l'ultraviolet de 120 à 180 nanomètres, l'ozone en dessous absorbe le rayonnement ultraviolet de 180 à 340 nanomètres. Il y a un équilibre naturel parce que la lumière ultraviolette divise une molécule d'ozone en une molécule d'oxygène à deux atomes et un seul atome d'oxygène; mais lorsqu'un seul atome s'écrase sur une autre molécule d'oxygène, la lumière ultraviolette les aide à se réunir pour former une nouvelle molécule d'oxygène. Encore une fois, une heureuse coïncidence est que la photochimie qui se déroule au niveau de la couche d'ozone absorbe beaucoup de rayonnement ultraviolet qui, autrement, arriverait sur Terre et créerait un danger pour les organismes vivants.
Eau et météo
Un autre composant essentiel de l'atmosphère est la vapeur d'eau. La vapeur d'eau transporte la chaleur plus facilement que les gaz, de sorte que la circulation de la vapeur d'eau est d'une importance critique pour la météo. C'est également d'une importance cruciale pour la vie sur Terre, car l'eau des océans est chauffée par la lumière du soleil pour s'élever dans l'atmosphère où les vents la soufflent sur la terre. Lorsque l'eau se refroidit, elle remonte à la surface sous forme de pluie. Le mouvement des fronts de tempête est en grande partie le résultat de collisions entre des masses d'air avec des teneurs en eau différentes. Chaque rafale de vent, chaque tempête que vous ayez jamais vue, chaque tornade et ouragan était donc alimenté par l'énergie solaire.