Sisältö
Aurinko säteilee energiaa kaikkiin suuntiin. Suurin osa siitä haihtuu avaruuden kautta, mutta pieni osa aurinkoenergiasta saavuttaa Maan ja riittää lämmittämään planeettaa ja hallitsemaan globaalia ilmastojärjestelmää lämmittämällä ilmakehää ja valtameriä. Herkkä tasapaino maapallon auringolta saaman lämpömäärän ja takaisin avaruuteen säteilevän lämmön välillä mahdollistaa elämän tällä planeetalla.
Auringonsäteily
Aurinkosäteily syntyy ydinfuusioilla auringon keskellä, mikä saa sen aikaan paljon sähkömagneettista säteilyä, josta suurin osa on valoa. Tämä säteily on energia, joka lämmittää maapalloa. Aurinkopinta tuottaa noin 63 miljoonaa wattia energiaa neljää neliömetriä kohti. Kun tuo energia saavuttaa Maan, se on jo laskenut 150 miljoonan kilometrin matkan jälkeen 1370 wattiin neliömetriltä. Juuri tämä energiamäärä vaikuttaa maapallon ilmakehän pintaan, joka on suoraan aurinkoa kohti.
Voimansiirto
Sähkömagneettinen säteily, mukaan lukien näkyvä valo, infrapunasäteet, ultraviolettivalo ja röntgensäteet, voi kulkea avaruuden tyhjiön läpi. Muut energiamuodot vaativat fyysisen keinon, jolla ne voivat liikkua. Esimerkiksi äänienergia tarvitsee siirtoa varten ilmaa tai muuta ainetta ja valtamerien aaltoenergia tarvitsee vettä. Aurinkoenergia voi kuitenkin kulkea auringosta maahan ilman fyysistä ainetta, joka välittää sitä. Tämän sähkömagneettisen energian ominaisuuden ansiosta maapallo voi vastaanottaa energiaa ja lämpöä auringolta.
Maan lämmittäminen
Osa aurinkoenergiasta, joka saavuttaa Maan, osuu ilmakehään ja pilviin ja palaa avaruuteen. Maan pinta absorboi noin puolet vastaanotetusta auringon säteilystä. Aurinkoenergia on näkyvän lämmön ja valon sekä ultraviolettisäteiden muodossa, jotka aiheuttavat palovammoja. Aine absorboi energiaa; kuten esimerkiksi ilman, veden, kivien, rakennusten, jalkakäytävien ja elävien olentojen kautta, ja seurauksena on aineen lämmitys. Maapallo ei ole tasaisesti lämmitetty. Tärkein syy tähän on se, että jotkut alueet saavat enemmän aurinkosäteilyä kuin toiset.Energiaerot hallitsevat tuulia ja valtameren virtauksia ympäri maailmaa.
Uudelleen säteily
Jos maa saisi jatkuvasti aurinkoenergiaa kykenemättä menettämään tuota energiaa, se lämpenisi ja kuumenisi. Maapallo säteilee lämpöä takaisin avaruuteen estäen siten planeetan ylikuumenemisen. Uudelleen säteilytetyn lämmön määrä on herkkä ilmakehän kaasuille. Jotkut kaasut absorboivat lämpöä tehokkaammin kuin toiset ja häiritsevät uudelleen säteilyä. Yksi näistä kaasuista on hiilidioksidi. Kun hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä kasvaa, maapallon energiatase muuttuu: enemmän energiaa varastoidaan ilmakehäämme ja vähemmän lämpöä säteilee uudelleen avaruuteen. Tämä ilmiö tunnetaan kasvihuoneilmiönä.
