الشمس والارض

تستقبل الأرض يوميا 174 بيتا وات من اشعة الشمس في الطبقات العليا للغلاف الجوي ، عند تقابل أشعة الشمس مع الغلاف الجوي تنعكس منها 6% ويُمتص 16% ، مع ملاحظة أن ظروف الطقس الطبيعية كال( سحب ، غيوم ، تلوث) تنقص بشدة من أشعة الشمس أثناء تنقلها عبر الغلاف الجوي بمقدار 20% بسبب الانعكاس و 3% بسبب الامتصاص . هذه الظروف الجوية لا تقلل فقط من كمية الطاقة الواصلة لسطح الأرض ولكن تنشر أيضا قرابة 20% من الضوء القادم وترشح نصيب من طيفه . بعد المرور خلال الغلاف الجوي ، نصف أشعة الشمس تقريباً تصبح في الطيف المغناطيسي الكهربي المرئي مع النصف الآخر غالبا في طيف الأشعة تحت الحمراء (جزء صغير يكون أشعة فوق بنفسجية) . امتصاص الطاقة الشمسية عن طريق الحمل الحراري بالغلاف الجوي ( ناقل الحرارة الحساسة) و التبخُر والتكثيف لبخار الماء (ناقل الحرارة الكامنة) يقوي دورة الماء الطبيعية ويجري الرياح . ضوء الشمس الممتص عن طريق الرياح والكتل الأرضية يبقي سطح الأرض على درجة حرارة في معدل 14 درجة مئوية . مداولة الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية بواسطة التركيب الضوئي في الطعام المنتج ، الأخشاب و الأماكن التي يستخرج منها الوقود الحفري . أشعة الشمس على الموازاة مع مصادر شمسية ثانوية كالرياح وحركة الأمواج ، كهرباء المياه والحفريات الحيوية . تقدر ب 99.9% من فيض الطاقة المتجددة على الأرض . يلاحظ أن كمية الطاقة الشمسية في البيئة ضخمة بما يكفي لتلبية احتياجات البشر من الطاقة .

معدل الطاقة الشمسية الكلي الممتصة بواسطة الغلاف الجوي ، المحيطات ، المتكتلات الأرضية هو حوالي 3850 زيتاجولز (ز.ج) في العام.
طاقة الرياح الكامنة تقدر بحوالي 2.25 (ز.ج) بالعام .