الموازنة الإشعاعية:
إن كمية الإشعاع الشمسي الواصل إلى سطح الكرة الأرضية يختلف بين يوم وآخر، لكن كمية الإشعاع الشمسي كمعدل سنوي يُقدَّر بحوالي 47% من كمية الأشعة الواصلة إلى أعلى الغلاف الغازي؛ أي أن الغلاف الغازي يستطيع أن يمتص أو يعكس حوالي 53% من الأشعة الداخلة من خلاله.
وفي النهاية فإن كمية الأشعة الشمسية التي تمتصها الأرض سوف تنبعث من جديد إلى الفضاء، لتقوم الأرض بالعمل على تسخين الهواء، حيث سنتعامل هنا مع كمية الإشعاع الشمسي الواصل إلى أعلى الغلاف الغازي على أنه 100% لتسهل عملية حساب الإشعاع المنعكس والممتص، فعند دخول الإشعاع الشمسي الغلاف الغازي فإن 2% من الإشعاع الشمسي سوف يمتص من قبل الأكسجين في طبقة ستراتوسفير، ليكون غاز الأوزون وعند وصول الإشعاع إلى طبقة التروبوسفير، فإن 20% من الباقي سوف يعكس بواسطة الغيوم التي تكون موجودة في هذه الطبقة، و 18% يمتص من قبل الغيوم والمواد الصلبة الأخرى والغازات.
ويعكس 6% من قبل الغازات و7% من الأرض، حيث أن صافي ما تستلمه الأرض هو أقل من نصف الإشعاع الواصل إلى أعلى الغلاف الغازي، لذلك نقول إن ما يصل إلى الأرض هو أقل بقليل من واحد سعرة متر مربع/ دقيقة. بالمقابل فإن الأرض بعد أن تسخن فإنها ستشع طاقة، لكن بأطوال موجية أطول من الأمواج المنبعثة من أشعة الشمس. فإن هذه الأطوال الموجية يستطيع الهواء أن يمتصها، لذلك فإن 22% من ال 47%، التي هي مجموعة الطاقة المنبعثة من الأرض سوف تستعمل على سطح الأرض لتبخير الماء.
ولما كانت هذه الطاقة تتحرر عند تكاثف بخار الماء، فإنها سوف تستخدم في النهاية لتدفئة الهواء بعد أن تتحرر، كما إن 15% من الطاقة الأرضية سوف تمتص مباشرة من الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء لتسخين الهواء و5% ستتحول إلى حرارة محسوسة وأخرى ستصل إلى أعلى الغلاف الغازي، كما نلاحظ أيضاً من خلال هذا التوزيع إن كمية الطاقة الواصلة للأرض سوف تعود الى الفضاء الخارجي مرة أخرى، فالأرض جسم مشع للطاقة كما أنه جسم مستلم والهواء كذلك، لذلك في النهاية لا بُدّ أن تفقد الأرض الإشعاع ككل الطاقة التي تم استلامها.
