Chế độ nhiệt, bức xạ và hoàn lưu khí quyển

Trái Đất tiếp nhận năng lượng từ Vũ trụ, chủ yếu là năng lượng Mặt Trời. Tuy nhiên, chỉ một phần năng lượng Mặt Trời hướng tới Trái Đất có khả năng xuyên qua lớp khí quyển tới mặt đất. Theo tính toán, dòng năng lượng đến từ Mặt Trời ở tầng cao khí quyển là 2 Cal/cm² /phút, nhưng 30 - 40% bị khí quyển phản xạ vào Vũ trụ, 60 - 70% bị khí quyển hấp thụ. Hàng năm, Trái Đất nhận được 1,4.10¹³ Kcal năng lượng từ Mặt Trời, khoảng 1 - 2% số lượng đó ứng với bước sóng 6.700 - 7.350 A^o được cây xanh sử dụng để tạo ra sinh khối (năng lượng sinh thái). Trái Đất hoàn trả lại Vũ trụ một phần năng lượng Mặt Trời dưới dạng bức xạ nhiệt sóng dài. Phần còn lại được tích luỹ dưới dạng nhiên liệu hoá thạch hoặc sinh khối (Hình 10). Quá trình tiếp nhận và phân phối dòng năng lượng từ Mặt Trời trên Trái Đất thông qua khí quyển, sinh quyển, thạch quyển và thuỷ quyển đạt trạng thái cân bằng trong suốt thời gian gần 2 tỷ năm trở lại đây. Do đó, nhiệt độ trên bề mặt Trái Đất hầu như không có thay đổi đáng kể theo thời gian. Theo các số liệu đo đạc từ các vệ tinh, nhiệt độ trung bình thực tế của Trái Đất là + 16^oC. Giá trị này cao hơn kết quả tính toán về hấp thụ và phần tán nhiệt Trái Đất khi không có hiêụ ứng nhà kính vào khoảng 34^o.