โลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์อย่างไร?

ดวงอาทิตย์แผ่พลังงานไปทุกทิศทุกทาง ส่วนใหญ่กระจายไปในอวกาศ แต่พลังงานเพียงเล็กน้อยของดวงอาทิตย์ที่มายังโลกก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้โลกร้อนและขับเคลื่อนระบบสภาพอากาศโลกด้วยการทำให้บรรยากาศและมหาสมุทรร้อนขึ้น ความสมดุลที่ละเอียดอ่อนระหว่างปริมาณความร้อนที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์และความร้อนที่โลกแผ่กลับเข้าไปในอวกาศทำให้โลกสามารถดำรงชีวิตได้

รังสีสุริยะเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในแกนกลางของดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้แผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาเป็นจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปของแสงที่มองเห็นได้ รังสีนี้เป็นพลังงานที่ทำให้โลกร้อน พื้นผิวของดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานประมาณ 63 ล้านวัตต์ต่อตารางเมตร เมื่อพลังงานมาถึงโลกหลังจากเดินทาง 150 ล้านกิโลเมตร หรือ 93 ล้านไมล์ ได้ลดลงเหลือ 1,370 วัตต์ต่อตารางเมตรที่ชั้นบนสุดของชั้นบรรยากาศที่หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์โดยตรง

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า รวมทั้งแสงที่มองเห็น รังสีอินฟราเรด แสงอัลตราไวโอเลต และรังสีเอกซ์ สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศของอวกาศได้ พลังงานรูปแบบอื่นต้องการสื่อทางกายภาพเพื่อเคลื่อนที่ผ่าน ตัวอย่างเช่น พลังงานเสียงต้องการอากาศหรือสสารอื่นในการส่งผ่าน และพลังงานคลื่นของมหาสมุทรต้องการน้ำ อย่างไรก็ตาม พลังงานแสงอาทิตย์สามารถเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลกได้โดยไม่ต้องใช้สารทางกายภาพเพื่อส่งพลังงาน คุณลักษณะของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้านี้ทำให้โลกสามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ รวมทั้งความร้อนได้

พลังงานแสงอาทิตย์บางส่วนที่มาถึงพื้นโลกกระเด็นจากชั้นบรรยากาศและเมฆแล้วกลับสู่อวกาศ พื้นผิวของโลกได้รับรังสีดวงอาทิตย์เข้ามาประมาณครึ่งหนึ่ง พลังงานแสงอาทิตย์อยู่ในรูปของความร้อนและแสงที่มองเห็นได้ เช่นเดียวกับรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งเป็นพลังงานประเภทหนึ่งที่ทำให้เกิดการถูกแดดเผา พลังงานถูกดูดซับโดยสสาร เช่น อากาศ น้ำ หิน อาคาร ทางเท้า และสิ่งมีชีวิต ส่งผลให้สสารได้รับความร้อน โลกไม่ร้อนเท่าๆ กัน ส่วนใหญ่เป็นเพราะบางพื้นที่ได้รับรังสีดวงอาทิตย์มากกว่าพื้นที่อื่นๆ ความแตกต่างของพลังงานขับเคลื่อนลมและกระแสน้ำในมหาสมุทรไปทั่วโลก

หากโลกได้รับพลังงานแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องโดยไม่สูญเสียพลังงาน โลกก็จะร้อนขึ้นเรื่อยๆ โลกแผ่ความร้อนกลับเข้าสู่อวกาศ ป้องกันไม่ให้โลกร้อนเกินไป ปริมาณความร้อนที่แผ่รังสีนั้นไวต่อชนิดของก๊าซในบรรยากาศ ก๊าซบางชนิดดูดซับความร้อนได้ดีกว่าชนิดอื่นและรบกวนการแผ่รังสีซ้ำ หนึ่งในก๊าซเหล่านี้คือคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น งบประมาณความร้อนของโลกก็เปลี่ยนแปลงไปด้วยพลังงานมากขึ้น more ที่สะสมในชั้นบรรยากาศและความร้อนที่แผ่กลับเข้าสู่อวกาศน้อยลง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเรือนกระจก ผล