Absorpcja fal słonecznych na powierzchni Ziemi
Energia cieplna promieniowania elektromagnetycznego docierająca do powierzchni Ziemi z powierzchni naszej gwiazdy – Słońca, to głównie fale w zakresie widzialnym (42,3 %), fale długie (bliska podczerwień) (49,4 %) oraz mała część fal krótkich (bliski nadfiolet) (8,0 %). Wszystkie wymienione rodzaje fal w pewnym stopniu są też odbijane w ponad 90 % od takich jasnych powierzchni jak np. lodowce i pustynie z powrotem w kosmos w tzw. efekcie albedo.
Uchodzenie fal słonecznych przez okna atmosferyczne
W pewnym zakresie widma elektromagnetycznego w atmosferze bez chmur (bez zawartości obfitej ilości pary wodnej), dla fal widzialnych (0,4-0,7 mikro^m = 400-700 nm) i nadfioletowych (0,01-0,4 mikro^m = 10-400 nm) [tu dla obu rodzajów fal w całości] oraz dla fal podczerwonych w zakresie spektralnym 8-14 mikro^m (8000-14000 nm), zarówno przychodzących od Słońca, jak i odbijających się od powierzchni Ziemi, atmosfera jest przezroczysta, a gazy cieplarniane jak dwutlenek węgla, metan czy podtlenek azotu oraz para wodna, przepuszczają fale danego spektrum słonecznego, które uchodzą bezpośrednio w przestrzeń kosmiczną przez tzw. okna atmosferyczne.
Rys. Absorpcja promieniowania elektromagnetycznego przez atmosferę ziemską pozbawioną chmur. Niebieski obszar w zakresie 8 – 14 μm odpowiada ziemskiemu oknu atmosferycznemu w podczerwieni. Niebieski obszar w zakresie 0,01 – 0,7 μm to ultrafiolet i światło widzialne
Emisja i reemisja fal w podczerwieni
Część fal słonecznych, długich i krótkich, która zostaje pochłonięta, nagrzewa na tyle silnie Ziemię podnosząc jej temperaturę, że ta sama zaczyna emitować niewidzialne dla nas własne światło w zakresie fal długich (daleka podczerwień), w temperaturze 288 Kelwinów. Z kolei dla tych fal chmury i gazy cieplarniane nie są przeważnie przezroczyste, a więc te fale są przez nie pochłaniane wzbudzając się energetycznie na tyle silnie, że tym razem chmury i gazy cieplarniane wyemitowują fale długie, w tzw. promieniowaniu zwrotnym atmosfery, na wszystkie jej strony, na różnych jej wysokościach. Przy czym w najniższych warstwach atmosfery efekt reemisji jest silniejszy niż w najwyższych (tzw, wierzchołkach atmosfery). A więc, w widmie fal podczerwonych pasma absorpcyjne są najintensywniejsze tuż przy powierzchni Ziemi, która w całej troposferze nagrzewa się najsilniej, między innymi dzięki większej koncentracji pary wodnej będącej silnym dodatnim sprzężeniem zwrotnym w synergii z najważniejszym wymuszeniem radiacyjnym jakim jest gaz cieplarniany – dwutlenek węgla.
Coraz grubszy „koc cieplarniany”
Dzięki spalaniu paliw kopalnych, wylesianiu, produkcji cementu i osuszaniu mokradeł, rosnące koncentracje gazów cieplarnianych jak dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu i innych, tylko zwiększają barierę izolacyjną dla długich fal emitowanych przez powierzchnię Ziemi. Na przestrzeni 250 lat ten “koc cieplarniany” tylko pogłębia się i na to wygląda, że będzie się jeszcze bardziej nawarstwiał i pogrubiał, właśnie. A nagrzewająca się coraz silniej troposfera okrywana coraz grubszym “kocem cieplarnianym”, czyli najniższa część atmosfery, jest oddzielona tropopauzą, przez którą coraz mniej energii cieplnej z Ziemi w zakresie fal długich, ucieka w kosmos. A więc, coraz więcej jej kumuluje się w troposferze, co powoduje coraz silniejsze jej nagrzewanie. A reemitowana z większym natężeniem energia cieplna w podczerwieni coraz silniej nagrzewa zarówno lądy, jak i oceany do coraz większych głębokości.
Przyczyna globalnego ocieplenia – wzmocnienie w troposferze efektu cieplarnianego
Z kolei, gdy coraz silniej nagrzewa się troposfera, to odizolowana tropopauzą stratosfera wraz z ozonosferą niepokojąco się ochładzają. I to wszystko jest mierzone przez satelity. A więc, jest to jeden z zasadniczych dowodów, że aktywność słoneczna nie powoduje żadnego nagrzewania się Ziemi. A więc, nie jest przyczyną globalnego ocieplenia, o czym co najmniej od początku XXI wieku coraz lepiej wiedzą naukowcy (97 %). Przyczyną jest wzmocnienie w troposferze efektu cieplarnianego przez pogrubiającą się warstwę cieplną składającą się z coraz większej ilości cząsteczek gazów cieplarnianych, które zatrzymują coraz większe ilości fal cieplnych w zakresie dalekiej podczerwieni (50-1000 mikro^m = 50000-1000000 nm = 0,05-1 mm).