Indhold
Atmosfæren opvarmes af flere komplekse processer, men kilden til næsten al atmosfærisk opvarmning er solen. Lokalt kan luft opvarmes af processer, der ikke er direkte afhængige af solen, såsom vulkanudbrud, lynnedslag, skovbrande eller menneskelig aktivitet, såsom kraftproduktion og tung industri, men disse varmekilder er ubetydelige sammenlignet med solstråling.
Solen
Solen udstråler energi i alle retninger i form af varme, lys og stråling. Denne energi er i stand til at varme op genstande over utrolige afstande. Solvarme opstår, når solstråling rammer et molekyle af noget materiale og absorberes. Solstråling rammer reflekterende materialer og reflekterer det væk uden at absorbere meget varme. Gennemsigtige materialer tillader solstråling at passere uden at der udveksles varme.
Atmosfæren
Jordatmosfæren er enten reflekterende eller gennemsigtig, afhængigt af bølgelængden af den stråling, den støder på. Som et resultat modtager atmosfæren lidt direkte varme fra solstråling. Solenergi reflekteres enten tilbage i rummet eller får lov til at passere uden at dens energi bliver optaget. Mere energi reflekteres af skyer og kemiske forbindelser, såsom ozon. Kun cirka 54 procent af solens energi passerer gennem atmosfæren for at nå overfladen.
Jorden
Når solstråling når jordoverfladen, absorberer jorden og vandmasserne næsten det hele. Kun ca. 4 procent afspejles tilbage i rummet. Ved at absorbere solenergi opvarmes disse overflader. Varme genstande begynder at udstråle langbølget infrarød stråling. Uden atmosfæren ville denne energi udstråle ud i rummet.
Drivhuseffekten
På grund af den kemiske sammensætning af jordatmosfæren når det meste af den infrarøde stråling, der udsendes fra den varme overflade, aldrig plads. I stedet reflekteres eller absorberes strålingen af forbindelser kendt som drivhusgasser. Når disse forbindelser absorberer den infrarøde stråling fra overfladen, opvarmes atmosfæren. Energien, der reflekteres tilbage mod jorden, varmer overfladen yderligere, hvilket får jorden til at udsende mere infrarød stråling. Dette skaber en cyklus, der holder atmosfæren og overfladen varm.