L'atmosphère est chauffée par plusieurs processus complexes, mais la source de presque tout le réchauffement atmosphérique est le soleil. Localement, l'air peut être chauffé par des processus qui ne dépendent pas directement du soleil, comme les éruptions volcaniques, la foudre, les incendies de forêt ou l'activité humaine, comme la production d'énergie et l'industrie lourde, mais ces sources de chaleur sont insignifiantes.

Le soleil

Le soleil irradie l'énergie dans toutes les directions sous forme de chaleur, de lumière et de radiation. Cette énergie est capable de chauffer des objets à des distances incroyables. Le chauffage solaire se produit lorsque le rayonnement solaire frappe une molécule d'un matériau et est absorbé. Le rayonnement solaire frappe les matériaux réfléchissants et les réfléchit sans absorber beaucoup de chaleur. Les matériaux transparents permettent le passage du rayonnement solaire sans échange de chaleur.

Atmosphère

L'atmosphère de la Terre est soit réfléchissante, soit transparente, selon la longueur d'onde du rayonnement qu'elle rencontre. En conséquence, l'atmosphère reçoit peu de chaleur directe du rayonnement solaire. L'énergie solaire est réfléchie dans l'espace ou laissée passer sans que son énergie soit absorbée. Plus d'énergie est réfléchie par les nuages ​​et les composés chimiques, tels que l'ozone. Seulement environ 54% de l'énergie du soleil traverse l'atmosphère pour atteindre la surface.

La Terre

Une fois que le rayonnement solaire atteint la surface de la terre, le sol et les plans d'eau absorbent presque tout . Seulement environ 4% est réfléchi dans l'espace. En absorbant l'énergie solaire, ces surfaces chauffent. Les objets chauds commencent à émettre un rayonnement infrarouge à ondes longues. Sans l'atmosphère, cette énergie rayonnerait dans l'espace.

L'effet de serre

En raison de la composition chimique de l'atmosphère terrestre, la plus grande partie du rayonnement infrarouge émis par la surface chaude n'atteint jamais l'espace . Au lieu de cela, le rayonnement est réfléchi ou absorbé par des composés connus sous le nom de gaz à effet de serre. Lorsque ces composés absorbent le rayonnement infrarouge de la surface, l'atmosphère se réchauffe. L'énergie réfléchie vers la terre réchauffe la surface, ce qui fait que la Terre émet davantage de rayons infrarouges. Cela crée un cycle qui garde l'atmosphère et la surface au chaud.