Isi
Atmosfer dipanaskan oleh beberapa proses kompleks, tetapi sumber dari hampir semua pemanasan atmosfer adalah matahari. Secara lokal, udara dapat dipanaskan oleh proses yang tidak bergantung langsung pada matahari, seperti letusan gunung berapi, sambaran petir, kebakaran hutan atau aktivitas manusia, seperti pembangkit listrik dan industri berat, tetapi sumber panas ini tidak signifikan dibandingkan dengan radiasi matahari.
Matahari
Matahari memancarkan energi ke segala arah dalam bentuk panas, cahaya dan radiasi. Energi ini mampu memanaskan benda di kejauhan. Pemanasan matahari terjadi ketika radiasi matahari menyerang molekul beberapa bahan dan diserap. Radiasi matahari menyerang bahan reflektif dan memantulkannya tanpa menyerap banyak panas. Bahan transparan memungkinkan radiasi matahari untuk lewat tanpa pertukaran panas.
Suasana
Atmosfer bumi bersifat reflektif atau transparan, tergantung pada panjang gelombang radiasi yang dihadapinya. Akibatnya, atmosfer menerima sedikit panas langsung dari radiasi matahari. Energi matahari dipantulkan kembali ke ruang angkasa atau dibiarkan melewati tanpa energinya diserap. Lebih banyak energi yang dipantulkan oleh awan dan senyawa kimia, seperti ozon. Hanya sekitar 54 persen energi matahari yang melewati atmosfer untuk mencapai permukaan.
Bumi
Begitu radiasi matahari mencapai permukaan bumi, tanah dan badan air menyerap hampir semuanya. Hanya sekitar 4 persen yang dipantulkan kembali ke ruang angkasa. Dengan menyerap energi matahari, permukaan ini memanas. Benda hangat mulai memancarkan radiasi infra merah gelombang panjang. Tanpa atmosfer, energi ini akan memancar ke luar angkasa.
Efek rumah kaca
Karena komposisi kimiawi atmosfer bumi, sebagian besar radiasi inframerah yang dipancarkan oleh permukaan hangat tidak pernah mencapai ruang angkasa. Sebaliknya radiasi dipantulkan atau diserap oleh senyawa yang dikenal sebagai gas rumah kaca. Ketika senyawa-senyawa ini menyerap radiasi inframerah dari permukaan, atmosfer memanas. Energi yang dipantulkan kembali ke bumi menghangatkan permukaan lebih jauh, menyebabkan bumi memancarkan lebih banyak radiasi inframerah. Ini menciptakan siklus yang membuat atmosfer dan permukaan tetap hangat.