大気はいくつかの複雑なプロセスによって加熱されますが、ほとんどすべての大気加熱の源は太陽です。 局所的には、火山の噴火、落雷、森林など、太陽に直接依存しないプロセスによって空気が加熱される可能性があります。 火事や発電や重工業などの人間の活動ですが、これらの熱源は太陽光に比べて重要ではありません 放射線。
太陽
太陽は、熱、光、放射の形であらゆる方向にエネルギーを放射します。 このエネルギーは、信じられないほどの距離にわたって物体を加熱することができます。 太陽熱は、太陽放射が何らかの物質の分子に当たって吸収されるときに発生します。 太陽放射は反射材に当たり、熱をあまり吸収せずに反射します。 透明な素材は、熱を交換することなく太陽放射を通過させます。
雰囲気
地球の大気は、遭遇する放射線の波長に応じて、反射性または透明性のいずれかになります。 その結果、大気は太陽放射から直接熱をほとんど受けません。 太陽エネルギーは、反射して宇宙に戻るか、エネルギーを吸収せずに通過することができます。 より多くのエネルギーは、雲やオゾンなどの化合物によって反射されます。 太陽のエネルギーの約54％だけが大気を通過して地表に到達します。
地球
太陽放射が地表に到達すると、地面と水域がそのほぼすべてを吸収します。 約4パーセントだけが宇宙に反射されます。 太陽エネルギーを吸収することにより、これらの表面は熱くなります。 暖かい物体が長波赤外線を放射し始めます。 大気がなければ、このエネルギーは宇宙に放射されます。
温室効果
地球の大気の化学組成により、暖かい表面から放出される赤外線のほとんどは宇宙に到達することはありません。 代わりに、放射線は温室効果ガスとして知られている化合物によって反射または吸収されます。 これらの化合物が表面からの赤外線を吸収すると、大気が熱くなります。 地球に向かって反射されたエネルギーは表面をさらに暖め、地球がより多くの赤外線を放射するようにします。 これにより、大気と表面を暖かく保つサイクルが作成されます。