Tartalom
A nap minden irányba sugároz energiát. Ennek nagy része szétszóródik az űrben, de a Nap energiájának apró része, amely eléri a Földet, elegendő ahhoz, hogy felmelegedjen a bolygó és megmozdítsa a globális időjárási rendszert a légkör és az óceánok melegítésével. A Földnek a nap által eljuttatott hőmennyiség és a Föld által az űrbe visszatükrözött hő közötti finom egyensúly lehetővé teszi a bolygó számára az élet fenntartását.
Napsugárzás
A napsugárzást a nap magjában levő nukleáris fúziós reakciók generálják, amelyek miatt nagy mennyiségű elektromágneses sugárzást bocsát ki, főleg látható fény formájában. Ez a sugárzás az az energia, amely melegíti a Földet. A napfelület kb. 63 millió watt energiát bocsát ki négyzetméterenként. Mire az energia eléri a Földet, miután 150 millió kilométert vagy 93 millió mérföldet megtett, az 1370 watt / négyzetméterre csökkent a közvetlen, a Nap felé néző légkör tetején.
Energiaátvitel
Az elektromágneses sugárzás, ideértve a látható fényt, az infravörös sugárzást, az ultraibolya fényt és a röntgen sugarat, átjuthat a tér vákuumán. Más energiaformákhoz fizikai közeg szükséges a mozgáshoz. Például a hangenergiának levegőre vagy más anyagokra van szükség az átvitelhez, az óceánok hullámenergiájához pedig vízre van szükség. A napenergia azonban eljuthat a Napról a Földre anélkül, hogy fizikai anyag szükséges az energia továbbításához.Az elektromágneses energia e tulajdonsága lehetővé teszi a Föld számára a napenergia, beleértve a hőt is.
A Föld fűtése
A Földre érkező napenergia egy része lepattan a légkörből és a felhőkből, és visszatér az űrbe. A Föld felszíne a beérkező napsugárzás körülbelül felét veszi át. A napenergia hő és látható fény, valamint ultraibolya sugarak formájában fordul elő, az a fajta energia, amely napégést okoz. Az energiát az anyag abszorbeálja, beleértve a levegőt, a vizet, a sziklákat, az épületeket, a járdát és az élő anyagokat, és ennek eredményeként az anyag melegszik. A Föld nem melegszik egyenletesen, főleg azért, mert egyes területek több napsugárzást kapnak, mint mások. Az energia különbségei a szeleket és az óceánáramot az egész bolygón keresztül vezetik.
Reradiation
Ha a Föld folyamatosan kapna napenergiát anélkül, hogy bármilyen energiát vesztené, akkor folyamatosan melegebbé válna. A Föld visszajuttatja a hőt az űrbe, megakadályozva a bolygó túlmelegedését. Az újragenerált hő mennyisége érzékeny a légkörben lévő gázok típusára; Egyes gázok sokkal hatékonyabban szívják fel a hőt, mint mások, és zavarják az újraáradást. Ezen gázok egyike a szén-dioxid. A légköri szén-dioxid-koncentráció növekedésével a Föld hőköltsége megváltozik, és több energia tárolódik a légkörben, és kevesebb hő kerül vissza az űrbe - ez az üvegházhatás néven ismert jelenség.