Contrariamente a la creencia popular, el sol no irradia calor de la misma manera que un fuego abierto irradia calor para calentarse las manos en un frío día de invierno. Esto se debe a que no hay moléculas en el espacio vacío entre nosotros y el sol para permitir que el sol nos transmita su calor directamente. En cambio, la tierra se calienta después de que la energía electromagnética de alta frecuencia del sol (luz) golpea varias características en la superficie del planeta, que reflejan parte de la luz (lo que nos permite ver estas cosas) y absorben el resto de la energía. Dependiendo de la naturaleza de la característica de la superficie, la mayoría de las cosas liberarán este exceso de energía en forma de energía infrarroja de baja frecuencia: calor. Es esta energía de luz de baja frecuencia re-radiada la que nos da la calidez que experimentamos en la atmósfera. Es por eso que nuestra piel se siente cálida a la luz del sol. Es la razón principal por la que hace más calor al nivel del mar que en las montañas.
Las diferentes características de la superficie tendrán un efecto de calentamiento diferente. Las cosas con un alto albedo como las nubes, la nieve y el hielo reflejan casi toda la energía luminosa de alta frecuencia que reciben como energía luminosa de alta frecuencia en lugar de calor. La mayor parte de esta energía luminosa vuelve al espacio sin calentar nada. Los océanos de la tierra son vastos y cubren aproximadamente dos tercios del planeta. Pueden absorber grandes cantidades de energía de alta frecuencia antes de calentarse. Cuando los océanos se calientan, gran parte de la energía se convierte en energía cinética, lo que permite transportar grandes cantidades de agua en forma de corrientes oceánicas. Cualquier exceso de calor se irradia lentamente a la atmósfera, porque las moléculas de agua son lentas al irradiar calor infrarrojo. Las plantas absorben la mayor parte de la luz que reciben, luego convierten la mayor parte de esa energía en energía química a través de la fotosíntesis para impulsar el mantenimiento y el crecimiento de las células vegetales. Muy poco se refleja como calor.
La mayoría de las superficies sólidas, como el suelo y las rocas, absorben la mayor parte de la energía luminosa que reciben y luego irradian la mayor parte de ella muy rápidamente como energía térmica infrarroja. Muchos objetos hechos por el hombre, como edificios, carreteras y vehículos, también irradian la mayor parte de la energía luminosa que reciben como energía térmica.
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En los últimos doscientos años en particular, la deforestación y la urbanización inducidas por el hombre han cambiado la naturaleza de una gran parte de la superficie de la tierra. Mientras que una vez tuvimos bosques significativos, llenos de plantas que absorbían energía luminosa para la fotosíntesis, ahora tenemos praderas abiertas, ciudades y carreteras, que reflejan más energía luminosa en la atmósfera como calor infrarrojo de baja frecuencia. Esto está causando que se transmita más energía térmica a la atmósfera, causando temperaturas atmosféricas más altas, eventos climáticos más frecuentes y más violentos.
Los gases de efecto invernadero tienen que ver con la cantidad de calor irradiado que queda atrapado en la atmósfera después de ser irradiado desde las características de la superficie terrestre. Es ampliamente aceptado en la comunidad científica que el gas de dióxido de carbono tiene un fuerte efecto de cobertura, atrapando más calor que el oxígeno o el nitrógeno. Todo tiene que ver con la naturaleza de la molécula de dióxido de carbono. Esto ha sido atribuido como el factor principal en el cambio climático.
La deforestación es claramente otro aspecto significativo del cambio climático inducido por el ser humano que no debe ignorarse. Además de reducir las emisiones de carbono de la actividad humana, debemos actuar ahora para proteger y preservar la mayor cantidad posible de bosques naturales. También deberíamos dar prioridad a la creación de tantos “espacios verdes” nuevos en nuestras ciudades como podamos, incluida la creación de nuevos parques, plantar árboles a lo largo de las carreteras y agregar jardines a la parte superior de la mayor cantidad de edificios posible. Deben explorarse nuevos métodos de cultivo que requieran significativamente menos espacio agrícola, lo que nos permite reclamar y revegificar tanta tierra como podamos. Tales esfuerzos deben llevarse a cabo en conjunto con los esfuerzos para reducir las emisiones de carbono si queremos tener la esperanza de minimizar el impacto que la civilización humana está teniendo en el medio ambiente de la tierra.
