A atmosfera é aquecida por vários processos complexos, mas a fonte de quase todo aquecimento atmosférico é o sol. Localmente, o ar pode ser aquecido por processos que não dependem diretamente do sol, como erupções vulcânicas, raios, incêndios florestais ou atividade humana, como geração de energia e indústria pesada, mas essas fontes de calor são insignificantes comparadas à radiação solar.

O Sol

O sol irradia energia em todas as direções na forma de calor, luz e radiação. Essa energia é capaz de aquecer objetos em distâncias incríveis. O aquecimento solar ocorre quando a radiação solar atinge uma molécula de algum material e é absorvida. A radiação solar atinge materiais refletivos e os reflete sem absorver muito calor. Materiais transparentes permitem que a radiação solar passe sem que o calor seja trocado.

A Atmosfera

A atmosfera da Terra é refletiva ou transparente, dependendo do comprimento de onda da radiação que encontra. Como resultado, a atmosfera recebe pouco calor direto da radiação solar. A energia solar é refletida de volta ao espaço ou pode passar sem que sua energia seja absorvida. Mais energia é refletida por nuvens e compostos químicos, como o ozônio. Apenas cerca de 54% da energia do sol atravessa a atmosfera para chegar à superfície.

A Terra

Uma vez que a radiação solar atinge a superfície da Terra, o solo e os corpos de água absorvem quase tudo. . Apenas cerca de 4% é refletido de volta ao espaço. Ao absorver a energia solar, essas superfícies aquecem. Objetos quentes começam a irradiar radiação infravermelha de ondas longas. Sem a atmosfera, essa energia irradiaria para o espaço.

O efeito estufa

Devido à composição química da atmosfera terrestre, a maior parte da radiação infravermelha emitida pela superfície quente nunca chega ao espaço. . Em vez disso, a radiação é refletida ou absorvida por compostos conhecidos como gases de efeito estufa. Quando esses compostos absorvem a radiação infravermelha da superfície, a atmosfera aquece. A energia refletida de volta para a Terra aquece ainda mais a superfície, fazendo com que a Terra emita mais radiação infravermelha. Isso cria um ciclo que mantém a atmosfera e a superfície quentes.