Av David Sarokin Uppdaterad 24 mars 2022
Designbilder/Carl Shaneff/Designbilder/Getty Images
Solen strålar ut energi åt alla håll. Det mesta försvinner ut i rymden, men den lilla bråkdelen av solens energi som når jorden räcker för att värma planeten och driva det globala vädersystemet genom att värma upp atmosfären och haven. Den känsliga balansen mellan mängden värme som jorden får från solen och värmen som jorden strålar tillbaka ut i rymden gör det möjligt för planeten att upprätthålla liv.
Solstrålning skapas av kärnfusionsreaktioner i solens kärna, vilket gör att den sänder ut en stor mängd elektromagnetisk strålning, mestadels i form av synligt ljus. Denna strålning är den energi som värmer jorden. Solens yta avger cirka 63 miljoner watt energi per kvadratmeter. När energin når jorden, efter att ha färdats 150 miljoner kilometer, eller 93 miljoner miles, har den minskat till 1 370 watt per kvadratmeter högst upp i atmosfären direkt vänd mot solen.
Elektromagnetisk strålning, inklusive synligt ljus, infraröd strålning, ultraviolett ljus och röntgenstrålar, kan färdas genom rymdens vakuum. Andra former av energi kräver ett fysiskt medium att röra sig igenom. Till exempel behöver ljudenergi luft eller något annat ämne för att överföras, och havens vågenergi behöver vatten. Solenergi kan dock färdas från solen till jorden utan att det behövs någon fysisk substans för att överföra energin. Denna egenskap hos elektromagnetisk energi gör det möjligt för jorden att ta emot solenergi, inklusive värme.
En del av solenergin som kommer till jorden studsar från atmosfären och molnen och tillbaka ut i rymden. Jordens yta tar emot ungefär hälften av den inkommande solstrålningen. Solenergin tar formen av värme och synligt ljus samt ultravioletta strålar, den typ av energi som orsakar solbränna. Energin absorberas av materia, inklusive luft, vatten, stenar, byggnader, trottoar och levande varelser, och materien värms upp som ett resultat. Jorden värms inte jämnt, främst för att vissa områden får mer solstrålning än andra. Skillnaderna i energi driver vindarna och havsströmmarna över hela planeten.
Om jorden ständigt fick solenergi utan några medel för att förlora energi, skulle den hela tiden bli varmare. Jorden utstrålar värme tillbaka till rymden, vilket förhindrar att planeten överhettas. Mängden återutstrålad värme är känslig för typen av gaser i atmosfären; vissa gaser absorberar värme mer effektivt än andra och stör återstrålningen. En av dessa gaser är koldioxid. När atmosfärens koldioxidkoncentrationer ökar förändras jordens värmebudget, med mer energi lagrad i atmosfären och mindre värme strålar tillbaka ut i rymden, ett fenomen som kallas växthuseffekten.
