De zon levert energie voor bijna alles wat er op aarde gebeurt. Wetenschappers van het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica zeggen het duidelijk: "Zonnestraling drijft de complexe en nauw gekoppelde circulatiedynamica, chemie en interacties tussen de atmosfeer, oceanen, ijs en land aan die het aardse milieu als habitat voor de mensheid handhaven." Anders gezegd, bijna alles wat er in de atmosfeer gebeurt, gebeurt door zonne-energie. Dit kan worden gedemonstreerd met een aantal specifieke voorbeelden.

Winds

Zonlicht raakt de aarde het meest direct op en nabij de evenaar. De extra geabsorbeerde zonne-energie verwarmt de lucht, het land en het water. Warmte van het land en water wordt terug de lucht in gestuurd en nog meer verwarmd. De hete lucht stijgt. Er moet iets in de plaats komen, zodat er koelere lucht uit het noorden en zuiden naar binnen stroomt. Dat zorgt voor luchtstroom - een circuit van de evenaar omhoog en splitsen naar het noorden en zuiden, dan afkoelen en terugvallen naar het oppervlak en de richting omkeren naar ga opnieuw naar de evenaar. Voeg effecten toe van de rotatie van de aarde en je krijgt passaatwinden - de constante stroom van lucht over het aardoppervlak. Hoewel de wind wordt aangepast door de rotatie van de aarde, is het belangrijk om te beseffen dat ze niet zijn gecreëerd door de rotatie van de aarde. Zonder zonne-energie zouden er geen passaatwinden of jetstreams zijn.

The Ionosphere

Sommige golflengten van zonne-energie zijn krachtig genoeg om moleculen uit elkaar te splijten. Ze doen dit door zoveel energie aan een elektron te geven dat het direct uit het molecuul schiet. Dat is een proces dat ionisatie wordt genoemd en de positief geladen atomen die achterblijven worden ionen genoemd. In de bovenste atmosfeer, 80 kilometer boven het oppervlak, absorberen zuurstofmoleculen ultraviolette golflengten - zonnestralingsgolflengtes tussen 120 en 180 nanometer (miljardste van een meter). Omdat zonlicht op die hoogte ionen creëert, wordt die laag van de atmosfeer de ionosfeer genoemd. Zonlicht beïnvloedt de atmosfeer van de aarde, maar een neveneffect is dat de atmosfeer deze gevaarlijke ultraviolette straling absorbeert.

De ozonlaag

Ongeveer 25 kilometer (15 mijl) boven het oppervlak is de atmosfeer ver weg dichter dan in de ionosfeer. Hier is de hoogste dichtheid van ozonmoleculen. Reguliere zuurstofmoleculen zijn gemaakt van twee zuurstofatomen; ozon wordt gemaakt van drie zuurstofatomen. De ionosfeer absorbeert het 120- tot 180-nanometer ultraviolet, de ozon eronder absorbeert ultraviolette straling van 180 tot 340 nanometer. Er is een natuurlijke balans omdat ultraviolet licht een ozonmolecuul splitst in een zuurstofatoom van twee atomen en een enkel zuurstofatoom; maar wanneer een enkel atoom tegen een ander zuurstofmolecuul in botst, helpt ultraviolet licht ze samen te voegen om een ​​nieuw zuurstofmolecuul te maken. Nogmaals, een gelukkig toeval is dat de fotochemie die plaatsvindt in de ozonlaag veel ultraviolette straling absorbeert die anders naar de aarde zou komen en een gevaar zou vormen voor levende organismen.

Water en Weer