Obsah
Atmosféra je zahrievaná niekoľkými komplexnými procesmi, ale zdrojom takmer všetkého atmosférického vykurovania je slnko. Miestne môže byť vzduch zahrievaný procesmi, ktoré sa nespoliehajú priamo na slnko, ako sú sopečné výbuchy, úder blesku, lesné požiare alebo ľudská činnosť, ako je výroba energie a ťažký priemysel, ale tieto zdroje tepla sú v porovnaní so slnečným žiarením zanedbateľné.
Slnko
Slnko vyžaruje energiu vo všetkých smeroch vo forme tepla, svetla a žiarenia. Táto energia je schopná ohrievať objekty na neuveriteľné vzdialenosti. Solárne zahrievanie nastáva, keď slnečné žiarenie zasiahne molekulu nejakého materiálu a je absorbované. Slnečné žiarenie zasahuje reflexné materiály a odráža ich preč bez toho, aby absorbovalo veľa tepla. Priehľadné materiály umožňujú prechod slnečného žiarenia bez výmeny tepla.
Atmosféra
Atmosféra Zeme je buď reflexná alebo priehľadná v závislosti od vlnovej dĺžky žiarenia, s ktorým sa stretáva. Výsledkom je, že atmosféra prijíma malé priame teplo zo slnečného žiarenia. Slnečná energia sa odráža späť do vesmíru alebo sa môže nechať prejsť bez toho, aby sa jej energia absorbovala. Viac energie sa odráža v oblakoch a chemických zlúčeninách, ako je napríklad ozón. Atmosféra prechádza iba asi 54 percent slnečnej energie, aby dosiahla povrch.
Zem
Akonáhle slnečné žiarenie dosiahne povrch Zeme, zem a vodné útvary absorbujú takmer všetko. Iba asi 4 percentá sa odrážajú späť do vesmíru. Absorbovaním slnečnej energie sa tieto povrchy zahrievajú. Teplé objekty začínajú vyžarovať infračervené žiarenie s dlhými vlnami. Bez atmosféry by táto energia vyžarovala do vesmíru.
Skleníkový efekt
Vďaka chemickému zloženiu zemskej atmosféry sa väčšina infračerveného žiarenia vyžarovaného teplým povrchom nikdy nedostane do vesmíru. Namiesto toho sa žiarenie odráža alebo absorbuje zlúčeninami známymi ako skleníkové plyny. Keď tieto zlúčeniny absorbujú infračervené žiarenie z povrchu, atmosféra sa zahreje. Energia odrážaná späť k Zemi ďalej zahrieva povrch, čím spôsobuje, že Zem vysiela viac infračerveného žiarenia. Vytvára sa tak cyklus, ktorý udržuje atmosféru a povrch teplý.