Hva er årsaken til atmosfærisk oppvarming?

Atmosfæren varmes opp av flere komplekse prosesser, men kilden til nesten all atmosfærisk oppvarming er solen. Lokalt kan luft varmes opp av prosesser som ikke stole direkte på solen, for eksempel vulkanutbrudd, lynnedslag, skog branner eller menneskelig aktivitet, som kraftproduksjon og tung industri, men disse varmekildene er ubetydelige sammenlignet med sol stråling.

Solen utstråler energi i alle retninger i form av varme, lys og stråling. Denne energien er i stand til å varme opp gjenstander over utrolige avstander. Soloppvarming skjer når solstråling treffer et molekyl av noe materiale og absorberes. Solstråling treffer reflekterende materialer og reflekterer den bort uten å absorbere mye varme. Gjennomsiktige materialer tillater solstråling å passere uten at varme blir utvekslet.

Jordens atmosfære er enten reflekterende eller gjennomsiktig, avhengig av bølgelengden til strålingen den møter. Som et resultat mottar atmosfæren lite direkte varme fra solstråling. Solenergi reflekteres enten tilbake i rommet eller får passere gjennom uten at energien blir absorbert. Mer energi reflekteres av skyer og kjemiske forbindelser, som ozon. Bare om lag 54 prosent av solens energi går gjennom atmosfæren for å nå overflaten.

Når solstråling når jordoverflaten, absorberer bakken og vannmassene nesten alt. Bare om lag 4 prosent reflekteres tilbake i verdensrommet. Ved å absorbere solenergi varmes disse overflatene opp. Varme gjenstander begynner å utstråle langbølget infrarød stråling. Uten atmosfæren ville denne energien stråle ut i rommet.

På grunn av den kjemiske sammensetningen av jordens atmosfære når det meste av den infrarøde strålingen som sendes ut av den varme overflaten aldri plass. I stedet reflekteres eller absorberes strålingen av forbindelser kjent som drivhusgasser. Når disse forbindelsene absorberer den infrarøde strålingen fra overflaten, varmes atmosfæren opp. Energien som reflekteres tilbake mot jorden varmer overflaten ytterligere, og får jorden til å avgi mer infrarød stråling. Dette skaper en syklus som holder atmosfæren og overflaten varm.