Atmosfera este încălzită prin mai multe procese complexe, dar sursa aproape tuturor încălzirii atmosferice este soarele. Local, aerul poate fi încălzit prin procese care nu se bazează direct pe soare, cum ar fi erupții vulcanice, fulgere, pădure incendii sau activități umane, cum ar fi generarea de energie electrică și industria grea, dar aceste surse de căldură sunt nesemnificative în comparație cu energia solară radiații.
Soarele
Soarele radiază energie în toate direcțiile sub formă de căldură, lumină și radiații. Această energie este capabilă să încălzească obiecte pe distanțe incredibile. Încălzirea solară are loc atunci când radiația solară lovește o moleculă de material și este absorbită. Radiația solară lovește materialele reflectorizante și o reflectă fără a absorbi multă căldură. Materialele transparente permit trecerea radiației solare fără schimbarea căldurii.
Atmosfera
Atmosfera terestră este fie reflexivă, fie transparentă, în funcție de lungimea de undă a radiației pe care o întâlnește. Ca urmare, atmosfera primește puțină căldură directă din radiația solară. Energia solară este fie reflectată înapoi în spațiu, fie lăsată să treacă fără ca energia ei să fie absorbită. Mai multă energie este reflectată de nori și compuși chimici, cum ar fi ozonul. Doar aproximativ 54% din energia soarelui trece prin atmosferă pentru a ajunge la suprafață.
Pământul
Odată ce radiația solară ajunge la suprafața pământului, solul și corpurile de apă absoarbe aproape toată. Doar aproximativ 4% se reflectă înapoi în spațiu. Prin absorbția energiei solare, aceste suprafețe se încălzesc. Obiectele calde încep să radieze radiații infraroșii cu unde lungi. Fără atmosferă, această energie ar radia în spațiu.
Efectul de seră
Datorită compoziției chimice a atmosferei terestre, cea mai mare parte a radiației infraroșii emise de suprafața caldă nu ajunge niciodată în spațiu. În schimb, radiația este reflectată sau absorbită de compușii cunoscuți sub numele de gaze cu efect de seră. Când acești compuși absorb radiația infraroșie de la suprafață, atmosfera se încălzește. Energia reflectată înapoi către pământ încălzește suprafața în continuare, provocând pământul să emită mai multă radiație infraroșie. Acest lucru creează un ciclu care menține atmosfera și suprafața caldă.
