كم يبلغ إجمالي الطاقة الشمسية التي يقوم الغلاف الجوي والمحيطات والكتل الأرضية بامتصاصها؟
يستقبل كوكب الأرض 174 بيتا واط من الإشعاعات الشمسية القادمة إليه (الإشعاع الشمسي) عند طبقة الغلاف الجوي العليا.[1] وينعكس ما يقرب من 30% من هذه الإشعاعات عائدة إلى الفضاء بينما تُمتص النسبة الباقية بواسطة السحب والمحيطات والكتل الأرضية. ينتشر معظم طيف الضوء الشمسي الموجود على سطح الأرض عبر المدى المرئي وبالقرب من مدى الأشعة تحت الحمراء بالإضافة إلى انتشار جزء صغير منه بالقرب من مدى الأشعة فوق البنفسجية.[2] تمتص مسطحات اليابسة والمحيطات والغلاف الجوي الإشعاعات الشمسية، ويؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارتها. يرتفع الهواء الساخن الذي يحتوي على بخار الماء الصاعد من المحيطات مسبباً دوران الهواء الجوي أو انتقال الحرارة بخاصية الحمل في اتجاه رأسي. وعندما يرتفع الهواء إلى قمم المرتفعات، حيث تنخفض درجة الحرارة، يتكثف بخار الماء في صورة سحب تمطر على سطح الأرض، ومن ثم تتم دورة الماء في الكون. تزيد الحرارة الكامنة لعملية تكثف الماء من انتقال الحرارة بخاصية الحمل، مما يؤدي إلى حدوث بعض الظواهر الجوية، مثل الرياح والأعاصير والأعاصير المضادة.[3] وتعمل أطياف ضوء الشمس التي تمتصها المحيطات وتحتفظ بها الكتل الأرضية على أن تصبح درجة حرارة سطح الأرض في المتوسط 14 درجة مئوية.[4] ومن خلال عملية التمثيل الضوئي الذي تقوم به النباتات الخضراء، يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية، مما يؤدي إلى إنتاج الطعام والأخشاب والكتل الحيوية التي يُستخرج منها الوقود الحفري.
كل كواكب المجموعة الشمسية لها غلاف جوي حيث أن كتلتهم الكبيرة تعني أن الجاذبية قوية بما يكفي لإبقاء الجزيئات الغازية قريبة من السطح.
الجزيئات الغازية الكبيرة ضخمة بما يكفي لإبقاء كميات كبيرة من الغازات الخفيفة مثل الهيدروجين والهيليوم قريبة بينما الكواكب الصغيرة تفقد هذه الغازات في الفضاء.
إن تركيب الغلاف الجوي للأرض يختلف عن غلاف باقي الكواكب لأن العمليات الحيوية التي حدثت على الكوكب أنتجت أكسجين جزيئي حر. ويعتبر كوكب عطارد هو الكوكب الوحيد الذي ليس له غلاف جوي حقيقي حيث تم تدمير معظمه بواسطة الرياح الشمسية.
القمر الوحيد الذي يحتفظ بغلاف جوي كثيف هو تايتان وهناك غلاف جوي رفيع في قمر تريتون وهناك أثر لغلاف جوي على قمر الأرض.
إن الغلاف الجوي للكواكب يتأثر بتفاوت الطاقة الناتجة من كل من الشمس وباطن الكوكب مما يؤدي إلى تكون أنظمة جوية حركية مثل الأعاصير (على الأرض)، العواصف الترابية الشاملة (على المريخ)، منطقة الإعصار الحلزوني المضاد (على المشترى) - والمسماة بالبقعة الحمراء العظيمة -، والثقوب في الغلاف الجوي (على نبتون). وهناك كوكب واحد على الأقل وهو الكوكب HD189733b يملك منظومة جوية شبيهة بالبقعة الحمراء العظيمة ولكنها ضعفها في الحجم.
إن كواكب المشترى الحارة قد ظهر أنها تفقد غلافها الجوي في الفضاء بسبب إشعاعات النجوم بشكل يشبه ذيول المذنبات. ويوجد في هذه الكواكب فارق ضخم في الحرارة بين الليل والنهار مما يسبب رياح فوق صوتية. أما على كوكب HD189733b فيبدو أن الليل والنهار متقاربين في الحرارة مما يشير إلى أن الغلاف الجوي لهذا الكوكب يعيد توزيع طاقة النجوم حول الكوكب.