La atmósfera se calienta mediante varios procesos complejos, pero la fuente de casi todo el calentamiento atmosférico es el sol. Localmente, el aire puede calentarse por procesos que no dependen directamente del sol, como erupciones volcánicas, rayos, incendios forestales o actividad humana, como la generación de energía y la industria pesada, pero estas fuentes de calor son insignificantes en comparación con la radiación solar.

The Sun

El sol irradia energía en todas las direcciones en forma de calor, luz y radiación. Esta energía es capaz de calentar objetos a distancias increíbles. El calentamiento solar ocurre cuando la radiación solar golpea una molécula de algún material y es absorbida. La radiación solar golpea los materiales reflectantes y los refleja sin absorber demasiado calor. Los materiales transparentes permiten que la radiación solar pase sin que se intercambie calor.

La atmósfera

La atmósfera de la Tierra es reflectiva o transparente, dependiendo de la longitud de onda de la radiación que encuentra. Como resultado, la atmósfera recibe poco calor directo de la radiación solar. La energía solar se refleja en el espacio o se deja pasar sin que se absorba su energía. Más energía se refleja en las nubes y compuestos químicos, como el ozono. Solo alrededor del 54 por ciento de la energía solar pasa a través de la atmósfera para alcanzar la superficie.

La Tierra

Una vez que la radiación solar llega a la superficie terrestre, el suelo y los cuerpos de agua absorben casi todo . Solo alrededor del 4 por ciento se refleja en el espacio. Al absorber la energía solar, estas superficies se calientan. Los objetos cálidos comienzan a irradiar radiación infrarroja de onda larga. Sin la atmósfera, esta energía se irradiaría al espacio.

El Efecto Invernadero

Debido a la composición química de la atmósfera terrestre, la mayor parte de la radiación infrarroja emitida por la superficie cálida nunca alcanza el espacio . En cambio, la radiación se refleja o es absorbida por compuestos conocidos como gases de efecto invernadero. Cuando estos compuestos absorben la radiación infrarroja de la superficie, la atmósfera se calienta. La energía reflejada hacia la tierra calienta más la superficie, haciendo que la tierra emita más radiación infrarroja. Esto crea un ciclo que mantiene la atmósfera y la superficie calientes.