太陽はあらゆる方向にエネルギーを放射します。 その大部分は宇宙に放散しますが、地球に到達する太陽のエネルギーのごく一部は、惑星を加熱し、大気と海洋を暖めることによって地球の気象システムを駆動するのに十分です。 地球が太陽から受ける熱の量と地球が宇宙に放射する熱の微妙なバランスは、惑星が生命を維持することを可能にします。
日射
太陽放射は、太陽核での核融合反応によって生成されます。これにより、太陽は、主に可視光の形で大量の電磁放射を放出します。 この放射は地球を加熱するエネルギーです。 太陽の表面は1平方メートルあたり約6300万ワットのエネルギーを放出します。 エネルギーが地球に到達するまでに、1億5000万キロメートル、つまり9300万マイルを移動した後、 太陽に直接面している大気の最上部では、1平方メートルあたり1,370ワットに減少しています。
エネルギー伝達
可視光線、赤外線、紫外線、X線などの電磁放射は、空間の真空を通過する可能性があります。 他の形態のエネルギーは、通過するために物理的な媒体を必要とします。 たとえば、音響エネルギーは空気または他の物質を伝達する必要があり、海洋の波力エネルギーは水を必要とします。 しかし、太陽エネルギーは、エネルギーを伝達するための物理的な物質を必要とせずに、太陽から地球に移動することができます。 電磁エネルギーのこの特徴は、地球が熱を含む太陽エネルギーを受け取ることを可能にします。
地球を加熱する
地球に到達した太陽エネルギーの一部は、大気と雲に当たって跳ね返り、宇宙に戻ります。 地球の表面は、入ってくる太陽放射の約半分を受け取ります。 太陽エネルギーは、日焼けを引き起こすエネルギーの一種である紫外線だけでなく、熱や可視光線の形をとります。 エネルギーは、空気、水、岩、建物、舗装、生物などの物質に吸収され、その結果、物質が加熱されます。 地球は均一に熱くなりません。これは主に、一部の地域が他の地域よりも多くの日射を受けるためです。 エネルギーの違いは、地球全体の風と海流を動かします。
再放射
地球がエネルギーを失う手段なしに絶えず太陽エネルギーを受け取ったならば、それは絶えず熱くなります。 地球は熱を宇宙に放射し、惑星が過熱するのを防ぎます。 再放射される熱の量は、大気中のガスの種類に敏感です。 一部のガスは他のガスよりも効果的に熱を吸収し、再放射を妨害します。 これらのガスの1つは二酸化炭素です。 大気中の二酸化炭素濃度が増加すると、地球の熱収支が変化し、より多くのエネルギーが発生します 大気中に貯蔵され、宇宙に戻る熱が少なくなる、温室として知られる現象 効果。