Съдържание
Атмосферата се нагрява чрез няколко сложни процеса, но източникът на почти цялото атмосферно отопление е слънцето. На местно ниво въздухът може да се нагрява от процеси, които не разчитат директно на слънцето, като вулканични изригвания, удари от мълния, горски пожари или човешка дейност, като производство на електроенергия и тежка промишленост, но тези източници на топлина са незначителни в сравнение със слънчевата радиация.
Слънцето
Слънцето излъчва енергия във всички посоки под формата на топлина, светлина и радиация. Тази енергия е способна да загрява обекти на невероятни разстояния. Слънчевото загряване възниква, когато слънчевата радиация удари молекула от някакъв материал и се абсорбира. Слънчевата радиация поразява светлоотразителни материали и я отразява, без да абсорбира много топлина. Прозрачните материали позволяват преминаването на слънчевата радиация без топлообмен.
Атмосферата
Земната атмосфера е или отразяваща, или прозрачна, в зависимост от дължината на вълната на радиацията, която среща. В резултат на това атмосферата получава малко пряка топлина от слънчевата радиация. Слънчевата енергия се отразява обратно в космоса или се оставя да премине, без нейната енергия да бъде погълната. Повече енергия се отразява от облаци и химически съединения, като озон. Само около 54 процента от слънчевата енергия преминава през атмосферата, за да достигне повърхността.
Земята
След като слънчевата радиация достигне земната повърхност, земята и водните тела поглъщат почти всичко. Само около 4 процента се отразява обратно в космоса. Поглъщайки слънчевата енергия, тези повърхности се нагряват. Топлите обекти започват да излъчват дълговълнова инфрачервена радиация. Без атмосферата тази енергия би се излъчвала в космоса.
Парниковия ефект
Поради химичния състав на земната атмосфера, повечето от инфрачервеното лъчение, излъчвано от топлата повърхност, никога не достига до космоса. Вместо това радиацията се отразява или абсорбира от съединения, известни като парникови газове. Когато тези съединения абсорбират инфрачервеното лъчение от повърхността, атмосферата се загрява. Енергията, отразена обратно към земята, затопля повърхността допълнително, причинявайки на земята да излъчва повече инфрачервено лъчение. Това създава цикъл, който поддържа атмосферата и повърхността топла.