O sol irradia energia em todas as direções. A maior parte se dissipa no espaço, mas a minúscula fração da energia solar que chega à Terra é suficiente para aquecer o planeta e impulsionar o sistema climático global, aquecendo a atmosfera e os oceanos. O delicado equilíbrio entre a quantidade de calor que a Terra recebe do sol e o calor que a Terra irradia de volta para o espaço torna possível ao planeta sustentar a vida.
Radiação solar
A radiação solar é criada por reações de fusão nuclear no núcleo do Sol, o que faz com que ele emita uma grande quantidade de radiação eletromagnética, principalmente na forma de luz visível. Essa radiação é a energia que aquece a Terra. A superfície do Sol emite cerca de 63 milhões de watts de energia por metro quadrado. Quando a energia chega à Terra, depois de viajar 150 milhões de quilômetros, ou 93 milhões de milhas, diminuiu para 1.370 watts por metro quadrado no topo da atmosfera diretamente voltado para o sol.
Transmissão de energia
A radiação eletromagnética, incluindo luz visível, radiação infravermelha, luz ultravioleta e raios X, pode viajar através do vácuo do espaço. Outras formas de energia requerem um meio físico para se mover. Por exemplo, a energia sonora precisa de ar ou outra substância para ser transmitida, e a energia das ondas dos oceanos precisa de água. A energia solar, no entanto, pode viajar do sol para a Terra sem a necessidade de uma substância física para transmitir a energia. Esta característica da energia eletromagnética possibilita que a Terra receba energia solar, incluindo calor.
Aquecendo a Terra
Parte da energia solar que chega à Terra é refletida na atmosfera e nas nuvens e volta para o espaço. A superfície da Terra recebe cerca de metade da radiação solar que chega. A energia solar assume a forma de calor e luz visível, bem como de raios ultravioleta, o tipo de energia que causa as queimaduras solares. A energia é absorvida pela matéria, incluindo ar, água, rochas, edifícios, pavimentação e coisas vivas, e a matéria é aquecida como resultado. A Terra não aquece de maneira uniforme, principalmente porque algumas áreas recebem mais radiação solar do que outras. As diferenças de energia impulsionam os ventos e as correntes oceânicas em todo o planeta.
Reradiação
Se a Terra recebesse constantemente energia solar sem nenhum meio de perder energia, ela ficaria continuamente mais quente. A Terra irradia calor de volta ao espaço, evitando que o planeta superaqueça. A quantidade de calor irradiado é sensível ao tipo de gases na atmosfera; alguns gases absorvem o calor com mais eficácia do que outros e interferem na nova radiação. Um desses gases é o dióxido de carbono. À medida que as concentrações de dióxido de carbono na atmosfera aumentam, o orçamento de calor da Terra é alterado, com mais energia armazenado na atmosfera e menos calor irradiando de volta para o espaço, um fenômeno conhecido como estufa efeito.
