Original: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page6.php
Хмари, аерозолі, водяна пара і озон безпосередньо поглинають 23 відсотки надходить сонячної енергії. Випаровування і конвекційного перенесення 25 і 5 відсотків надходить сонячної енергії з поверхні в атмосферу. Ці три процеси перенесення еквівалент 53 відсотків надходить сонячної енергії в атмосферу. Якщо загальний приплив енергії повинен відповідати минає теплового інфрачервоного спостерігається у верхній частині атмосфери, де ж решта (близько 5-6 відсотків) прийшли? Інша енергія виходить від поверхні Землі.
Природний парниковий ефект
Атмосфера випромінює еквівалент 59% надходить сонячного світла назад в космос в якості теплової енергії інфрачервоного випромінювання або тепла. Звідки атмосфера отримує свою енергію? Атмосфера безпосередньо поглинає близько 23% надходить сонячного світла, а решта енергія передається від поверхні Землі шляхом випаровування (25%), конвекції (5%) і теплового інфрачервоного випромінювання (за вирахуванням 5-6%). Що залишився теплової інфрачервоної енергії з поверхні (12%) проходить через атмосферу і йде в космос. (Ілюстрації НАСА від Роберта Сіммона, астронавта-фотографа ISS017-E-13859.)
Коли молекули парникових газів поглинають теплову енергію в інфрачервоному діапазоні, їх температура підвищується. Як вугілля від багаття, які тепло, але не світиться, парникові гази потім випромінюють підвищену кількість теплової енергії інфрачервоного випромінювання у всіх напрямках. Тепло, що випромінюється вгору продовжує стикатися з молекулами парникових газів; ці молекули поглинають тепло, їх підвищення температури, і кількість тепла, яке вони випромінюють збільшується. На висоті приблизно 5-6 кілометрів, концентрація парникових газів в атмосфері над ними настільки мала, що тепло може вільно випромінювати в космос.
Оскільки молекули парникових газів випромінюють тепло у всіх напрямках, деякі з них поширюється вниз і в кінцевому підсумку повертається в контакт з поверхнею Землі, де вона поглинається. Температура поверхні стає тепліше, ніж було б, якщо вона нагрівалися тільки шляхом прямого сонячного нагріву. Це додаткове нагрівання земної поверхні в атмосфері є природний парниковий ефект.
Вплив на температуру поверхні
У середньому 340 Вт на квадратний метр сонячної енергії надходить у верхній частині атмосфери. Земля повертається рівну кількість енергії назад у космос, відображаючи деякий надходить світло і випромінює тепло (теплової енергії інфрачервоного випромінювання). Велика сонячна енергія поглинається на поверхні, тоді як більшість тепла випромінюється назад в космос атмосферою. Середня температура поверхні Землі підтримується двома великими ворогуючими потоків енергії між атмосферою і Землею (праворуч) – парниковий ефект. Ілюстрація НАСА від Роберта Сіммона, адаптована з Тренберт і ін. 2009, із використанням оцінок Керованої лабораторії екологічних досліджень, наданих Норманом Лоебом.)
Чому не природний парниковий ефект викликають нестримне зростання температури поверхні? Пам’ятайте, що кількість енергії, поверхня випромінює завжди зростає швидше, ніж його температура підвищується-йде енергії зростає зі збільшенням четвертого ступеня температури. Як сонячне опалення та “назад випромінювання” з атмосфери підняти температуру поверхні, поверхня одночасно випускає все більшу кількість тепла-еквівалентно приблизно 117 відсотків надходить сонячної енергії. Чистий вгору потік тепла, то, що еквівалентно 17 відсотків надходить сонячного світла (117 відсотків до мінус 100 відсотків вниз).
Частина тепла йде безпосередньо в космос, а решта переноситься на більш високі і більш високі рівні атмосфери, поки енергія, який залишає верхню частину атмосфери не збігається кількість надходить сонячної енергії. Оскільки максимально можливу кількість надходить сонячного світла фіксується сонячної постійної (яка залежить тільки від відстані Землі від Сонця і дуже малих варіацій під час сонячного циклу), природний парниковий ефект не викликає нестримне зростання температури поверхні Землі.
