Vsebina
Atmosfera segreva z več zapletenimi postopki, vendar je izvor skoraj vsega atmosferskega ogrevanja sonce. Lokalno se lahko zrak segreva s procesi, ki se ne zanašajo neposredno na sonce, kot so vulkanski izbruhi, strele, gozdni požari ali človeška dejavnost, kot sta proizvodnja električne energije in težka industrija, vendar so ti viri toplote v primerjavi s sončnim sevanjem nepomembni.
Sonce
Sonce izžareva energijo v vseh smereh v obliki toplote, svetlobe in sevanja. Ta energija lahko ogreva predmete na neverjetnih razdaljah. Sončno ogrevanje nastane, ko sončno sevanje udari v molekulo nekega materiala in se absorbira. Sončno sevanje udari v odsevne materiale in jih odbija, ne da bi absorbirali veliko toplote. Prozorni materiali omogočajo prehajanje sončnega sevanja brez izmenjave toplote.
Ozračje
Atmosfera Zemlje je odsevna ali prozorna, odvisno od valovne dolžine sevanja, na katero naleti. Posledično atmosfera dobiva malo neposredne toplote sončnega sevanja. Sončna energija se bodisi odbije nazaj v vesolje bodisi se ji pusti, da se njena energija ne absorbira. Več energije odražajo oblaki in kemične spojine, kot je ozon. Le približno 54 odstotkov energije sonca preide skozi ozračje in doseže površino.
Zemlja
Ko sončno sevanje doseže zemeljsko površino, zemlja in vodna telesa absorbirajo skoraj vse. Le približno 4 odstotke se odraža nazaj v vesolje. Z absorpcijo sončne energije se te površine segrejejo. Topli predmeti začnejo sevati dolgo valovno infrardeče sevanje. Brez atmosfere bi ta energija sevala v vesolje.
Toplotni učinek
Zaradi kemične sestave zemeljske atmosfere večina infrardečega sevanja, ki ga oddaja topla površina, nikoli ne doseže prostora. Namesto tega sevanje odraža ali absorbira spojine, znane kot toplogredni plini. Ko te spojine absorbirajo infrardeče sevanje s površine, se atmosfera segreje. Energija, ki se odbija nazaj proti zemlji, dodatno ogreva površino, zaradi česar zemlja oddaja več infrardečega sevanja. Tako nastane cikel, ki ohranja ozračje in površino toplo.