إن جميع العمليات الجوية التي يتم حدوثها في الغلاف الجوي للأرض، تستمد جميع طاقتها من الطاقة الشمسية الهائلة التي تنتج عن تحوّل الهيدروجين إلى الهيليوم.
مصادر الطاقة:
تُقسم مصادر الطاقة إلى قسمين رئيسيين، فلكل قسم له خصائصه التي تميزه، هُما: مصادر الطاقة غير المتجددة ومصادر الطاقة المتجددة أو ما تُسمّى بمصادر الطاقة البديلة. وأمّا مصادر الطاقة الأخرى فلا تُشكّل إلا جزء ضعيف جداً هو (0.01)%. ومثال على ذلك طاقة الأرض، النجوم، المصانع، السيارات، التدفئة أو غيرها، حيث تختلف كمية الطاقة من مكان لاَخر.
ويحدث فائض من الطاقة في الأماكن والمواد التي تزيد فيها الطاقة المكتسبة عن الطاقة المفقودة. ويحدث عجز في الطاقة في الأماكن والمواد التي تزيد فيها الطاقة المفقودة عن الطاقة المكتسبة، فبسبب هذه الاختلافات تنتقل الطاقة في الأشياء والعالم بين مناطق الفائض والعجز بطرق أساسية مختلفة.
طرق انتقال الطاقة:
- التوصيل الحراري: هو الذي يتمّ من خلاله انتقال الطاقة أو الحرارة الحسية عبر جزيئات المواد الصلبة والمواد المتلامسة، ففيها تنتقل الطاقة في التربة وإلى الطبقة الهوائية الرقيقة الملامسة لسطح الأرض.
- الحمل: إنه يمثّل انتقال الطاقة في الهواء والسوائل بالمزج نتيجة لحركتها، حيث يسخن الهواء الملامس لسطح الأرض فيرتفع إلى الأعلى ليحلّ مكانه هواء أبرد، فبذلك يختلط الهواء البارد بالهواء الدافئ.
- الإشعاع: إن الطاقة تنتقل بالإشعاع من جميع الاجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر المُطلق (-273) درجة، كذلك تكسب الاجسام طاقة عند امتصاص أشعة الجسم، الذي تتشابه حرارته مع البيئة المحيطة حيث يكسب ويفقد بنفس المعدل، بينما الجسم الذي تكون حرارته أكثر من المحيط، فإنه يفقد طاقة أكثر من ما يكسب والعكس صحيح.
إن كمية وشدَّة الأشعة الصادرة عن أي جسم تعتمد على درجة حرارته، فتَصدر الأشعة على شكل أمواج كهرومغناطيسية وبأطوال تتناسب عكسياً مع درجة حرارة الجسم. وكلّما زادت درجة حرارة الجسم تزداد شدَّة إشعاعيته وتقصر أمواجها، فطول الموجة هو المسافة بين قمتين متتاليتين.
وأيضاً الأشعة الشمسية تكون شديدة الكثافة وذات أمواج قصيرة؛ بسبب ارتفاع درجة حرارتها، بينما الأشعة الأرضية أقل شدّة وذات أموج طويلة؛ ذلك بسبب انخفاض درجة حرارتها بالمقارنه مع الشمس. وإن حوالي 99 بالمئة من الأشعة الشمسية ذات أمواج تتراوح طولها بين (0.17 – 2.5) ميكرومتر. و95 بالمئة من الأشعة الأرضية تتراوح بين (2.5-25) ميكرومتر، حيث أن المتر يساوي مليون ميكرومتر.
