들어오는 에너지 (태양 복사) :
* 단파 방사선 : 태양은 주로 가시 및 근적외선 파장에서 전자기 방사선 형태로 에너지를 방출합니다. 이 방사선은 지구의 표면에 도달하여 육지, 물 및 대기에 흡수됩니다.
* 흡수 및 반사 : 일부 태양 복사는 흡수되어 표면을 가열하고 일부는 우주로 다시 반사됩니다. 반사율의 척도 인 Albedo는 얼마나 반영되는지를 결정합니다. 눈과 얼음과 같은 표면에는 알베도가 높고 숲과 바다에는 알베도가 낮습니다.
나가는 에너지 (지구의 방사선) :
* 장파 방사선 : 지구는 태양에 의해 가열 된 결과로 적외선 방사선 (장파)을 우주로 방출합니다.
* 온실 효과 : 대기의 온실 가스 (수증기, 이산화탄소, 메탄 등)는이 나가는 장파 방사선 중 일부를 가두어 우주로 탈출하지 못하게합니다. 이 갇힌 에너지는 지구를 따뜻하게하여 거주 가능합니다.
에너지 교환 프로세스 :
* 전도 : 그 위의 공기를 따뜻하게하는지면과 같은 직접 접촉을 통한 열 전달.
* 대류 : 유체 (공기 또는 물)의 순환을 통한 열 이동, 바람과 해류를 만듭니다.
* 증발 : 태양의 에너지는 물이 표면에서 증발하여 대기에 열을 저장합니다.
* 응축 : 대기의 수증기는 냉각되어 구름으로 응축되어 열을 방출하고 잠재적으로 강수량을 유발합니다.
에너지 교환의 영향 :
* 기후 : 들어오는 에너지와 나가는 에너지 사이의 균형은 지구의 평균 온도와 기후 패턴을 결정합니다.
* 날씨 : 지구 표면과 대기의 고르지 않은 가열은 바람, 강수량 및 폭풍을 포함한 기상 시스템을 유발합니다.
* 해양 순환 : 태양 에너지는 해류를 구동하여 지구 온도를 조절하고 영양분을 분배합니다.
* 생명 : 태양의 에너지는 광합성을지지하며, 식물은 빛 에너지를 화학 에너지로 변환하여 궁극적으로 먹이 사슬에 연료를 공급하는 과정입니다.
인간의 영향 :
* 온실 가스 배출 : 화석 연료를 태우는 것과 같은 인간 활동은 대기의 온실 가스 농도를 증가시켜 더 많은 열을 가두고 지구 온난화에 기여합니다.
* 토지 이용 변경 : 삼림 벌채와 도시화는 지구의 알베도를 변경하여 태양 복사가 얼마나 많은지에 영향을 미치거나 반사되는지에 영향을 미칩니다.
우주, 대기 및 지구 표면 사이의 에너지 교환을 이해하는 것은 기후 변화를 예측하고, 그 효과를 완화하며, 지구의 지속 가능한 미래를 보장하는 데 중요합니다.
