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Quase toda a energia que impulsiona a atmosfera da Terra se origina do Sol. O calor solar alimenta os principais processos do planeta, enquanto o efeito estufa da atmosfera e a inclinação axial da Terra moldam os padrões climáticos e a circulação do ar. Em suma, todos os aspectos do clima da Terra remontam à energia solar.

O Sol

O Sol, uma anã amarela G2, é mais de 100 vezes maior que a Terra e tem uma temperatura superficial média de 5.538°C (10.000°F). Emite um espectro de radiação, mas o componente térmico (infravermelho) é mais relevante para os sistemas meteorológicos. O Experimento de Radiação Solar e Clima da NASA (SORCE) confirma que a irradiância solar é a principal fonte de energia para o clima da Terra.

O Equador

A radiação solar não está distribuída uniformemente pelo globo. O equador recebe mais luz solar direta, produzindo aquecimento intenso, enquanto os pólos recebem menos. Esta distribuição desigual de energia cria gradientes de temperatura que impulsionam a convecção atmosférica e as correntes oceânicas.

Rotação

A rotação da Terra transforma estes gradientes de temperatura em padrões de circulação dinâmicos. O efeito Coriolis, combinado com gradientes térmicos, gera ventos alísios, correntes de jato e giros oceânicos, redistribuindo o calor do equador em direção aos pólos e moldando o clima global.

Inclinação

A inclinação axial de 23,5° faz com que os hemisférios se inclinem alternadamente em direção ou longe do Sol, produzindo variações sazonais na energia solar. Quando um hemisfério se inclina em direção ao Sol, ele recebe raios mais diretos, resultando em temperaturas mais quentes e em condições de verão. O oposto ocorre durante o inverno.