的影响大气
的辐射能源到达大气层顶端的比例是46%吸收通过地球的表面的平均值，但这个值因地而异，取决于云量、表面类型和海拔高度。如果有的话持续的云像在一些赤道地区一样，许多事件都被掩盖了太阳辐射是散回空间而被地球表面吸收的则很少。水面具有较低的反射率(4 - 10%)，除了在低太阳海拔，并且是最有效的吸收器。另一方面，雪表面具有很高的反射率(40 - 80%)，因此是最差的吸收器。高海拔沙漠由于上空大气的影响减弱，这些地区持续吸收高于平均水平的太阳辐射。
平均有23%左右的太阳辐射被大气吸收，尤其是被低空的水蒸气和云层吸收海拔并通过臭氧(O3.)在平流层．臭氧对太阳辐射的吸收使地球表面免受有害紫外线的伤害光并使平流层变暖，在50公里(30英里)的高度产生−15至10°C(5至50°F)的最高温度。大部分大气吸收发生在紫外线而且红外波长因此，太阳光谱中超过90%的可见光(波长在0.4 ~ 0.7 μm(0.00002 ~ 0.00003英寸)之间)在无云的日子到达地表。然而，可见光被云滴不同程度地散射，空气分子和尘埃颗粒。蓝色的天空和红色的日落实际上是由于优惠散射由空气分子和小尘埃颗粒形成的短(蓝色)波长。云滴均匀地散射可见波长(因此，云通常呈现白色)，但非常有效，因此云对太阳辐射的反射率通常约为50%，对于厚云可能高达80%。
的恒定增益太阳能的形式系统地返回到太空热发射辐射在光谱的红外部分。的发出波长主要在5 ~ 100 μm(0.0002 ~ 0.004英寸)之间，与较短波长的太阳辐射相比，它们与大气的相互作用不同。地球表面发射的辐射中，只有很少一部分能直接穿过大气层。大部分都被云层吸收了，二氧化碳,水蒸汽，然后重新向各个方向释放。因此，大气层就像一个辐射毯覆盖在地球表面，阻止热量流失到太空。在低云存在时，覆盖效应最大，而在含有少量水蒸气的晴朗寒冷天空中，覆盖效应最弱。没有这个效应，平均曲面温度15°C(59°F)的温度会低30°C左右。相反，即大气中二氧化碳的浓度甲烷，氯氟化碳，而其他吸收气体继续增加，这在很大程度上是由于人类活动，地表温度应该上升，因为这些气体有能力捕获红外辐射。然而，气温升高的确切数量仍然不确定，因为其他大气成分，尤其是云量的变化是不可预测的。这种效应的一个极端例子(通常被称为温室效应)是由地球的稠密大气产生的地球金星，导致表面温度约为475°C(887°F)。这种情况存在于尽管金星云的高反射率导致金星吸收的太阳辐射比地球少。
平均辐射的预算
两者之间的区别太阳能吸收的辐射热辐射向太空的辐射决定了地球的辐射预算。由于地球温度没有明显的长期趋势，可以得出结论，从全球长期平均来看，这一预算基本上为零。在纬度上，人们发现太阳辐射要多得多吸收在低纬度比在高纬度。另一方面，热辐射对纬度的依赖程度不高，因此行星辐射收支系统地从赤道到两极去。在北纬40°和南纬40°左右，它由正变为负循环赤道就像巨大的热机，通过提供非辐射机制将热量从赤道转移到两极来弥补这种不平衡。
而地球表面吸收了大量的热辐射由于大气的覆盖效应，它通过自身的发射损失更多，因此经历了长波辐射的净损失。这一损失仅为地表释放量的14%左右，小于总吸收太阳能的平均增益。因此，表面的平均辐射收支为正。
相比之下，大气发出对太空和地表都有热辐射，但它只从后者接收到长波辐射。这种热能的净损失不能被大气中吸收的太阳能的适度增益所补偿。因此，大气的辐射收支是负的，大小与地表的正辐射收支相等，但符号相反。非辐射的传热再次补偿不平衡，这一次主要是由垂直大气运动涉及蒸发而且冷凝的水。
表面能的预算
温度变化的速率地区是与该地区的能源预算成正比，还是与其成反比热容．虽然辐射预算可能主导着许多表面的平均能量预算，但非辐射能量转移在考虑局部变化时，存储通常也很重要。
在冷却效果中最重要的是冷却所需的能量蒸发表面水分，产生大气中的水蒸气。大部分的潜热所含的水蒸气随后被释放到大气中形成在降水过程中，少量的降水云可直接回到地面露水或霜沉积．蒸发量随地表温度升高而增加，随地表温度升高而减少相对湿度，和递增曲面风速度。蒸腾作用植物也增加了蒸发速率，这就解释了为什么灌溉的温度场通常比附近干燥路面的温度低。
另一个重要的非辐射机制是当空气温度与地表温度不同时发生的热交换。根据地表比它旁边的空气更热还是更冷，热量是通过湍流的空气运动(更宽泛地说，是通过气流运动)转移到大气中还是从大气中转移出去对流)．这种效应也随着温差的增大和地表风速的增加而增加。直接传热到空气可能是一个重要的冷却机制，限制了热干燥表面的最高温度。或者，它可能是一个重要的变暖机制，限制了冷表面的最低温度。这种变暖对风速很敏感，所以平静的条件会促进最低温度的降低。
在类似的情况下，只要表面和表面下的介质之间存在温差，就会有热量向介质传递或从介质传递。在陆地表面，热量是通过传导，这是一个能量的过程转达了通过物质从一个原子或分子到另一个原子或分子。就水面而言，这种传递是通过对流进行的，因此可能会受到大水体内热量水平传输的影响。
图中给出了大气和地表能量收支中不同项的平均值。个别术语可以根据当地情况进行调整，并可用于帮助理解下一节中讨论的各种温度特征。