Hvordan modtager jorden varme fra solen?

Solen udsender energi i alle retninger. Det meste af det spredes ud i rummet, men den lille del af solens energi, der når jorden, er nok til at opvarme planeten og drive det globale vejrsystem ved at opvarme atmosfæren og oceanerne. Den delikate balance mellem mængden af ​​varme Jorden modtager fra solen og den varme, som jorden udstråler tilbage i rummet gør det muligt for planeten at opretholde livet.

Solstråling

Solstråling er skabt ved atomfusionsreaktioner i solens kerne, hvilket får det til at udlede en stor mængde elektromagnetisk stråling, hovedsagelig i form af synligt lys. Denne stråling er den energi, der opvarmer Jorden. Solens overflade udsender ca. 63 millioner watt energi pr. Kvadratmeter. Når energien når jorden, efter at have rejst 150 millioner kilometer eller 93 millioner miles, er den reduceret til 1.370 watt pr. Kvadratmeter øverst i atmosfæren direkte mod solen.

Energitransmission

Elektromagnetisk stråling, herunder synligt lys, infrarød stråling, ultraviolet lys og røntgenstråler, kan rejse gennem rummets vakuum. Andre former for energi kræver, at et fysisk medium bevæger sig igennem. For eksempel kræver lyden energi luft eller et andet stof, der skal overføres, og bølgeenergien i oceanerne har brug for vand. Solenergi kan imidlertid rejse fra solen til jorden uden behov for et fysisk stof til at overføre energi. Denne funktion af elektromagnetisk energi gør det muligt for Jorden at modtage solenergi, herunder varme.

Opvarmning af jorden

En del af solenergien, der kommer til Jorden, springer væk fra atmosfæren og skyerne og tilbage i rummet. Jordens overflade modtager omkring halvdelen af ​​den indkommende solstråling. Solenergien har form af varme og synligt lys såvel som ultraviolette stråler, den type energi, der forårsager solskoldning. Energien absorberes af materiel, herunder luft, vand, klipper, bygninger, fortov og levende ting, og sagen opvarmes som følge heraf. Jorden opvarmes ikke jævnt, hovedsagelig fordi nogle områder modtager mere solstråling end andre. Forskellene i energi driver vinden og havstrømmene på tværs af hele planeten.

Hvis jorden hele tiden modtog solenergi uden noget middel til at miste energi, ville det hele tiden blive varmere. Jorden udstråler varme tilbage i rummet og forhindrer planeten i at overophedes. Mængden af ​​reradieret varme er følsom over for typen af ​​gasser i atmosfæren; nogle gasser absorberer varme mere effektivt end andre og forstyrrer reradiation. En af disse gasser er kuldioxid. Efterhånden som atmosfæriske kuldioxidkoncentrationer stiger, ændres Jordens varmebudsætning med mere energi opbevaret i atmosfæren og mindre varme udstråler tilbage i rummet, et fænomen kendt som drivhuseffekten.