Основными энергетическими источниками жизни и других природных процессов на Земле являются ее недра и Солнце. Энергии Солнца хватит примерно на 10 млрд. лет. Суммарная внутриземная тепловая энергия в 300 раз меньше количества солнечной энергии, поступающей ежегодно на вне-шнюю границу атмосферы, и в 200 раз меньше солнечной энергии, поглощаемой земной поверхностью и атмосферой. В целом, на земную поверхность поступает тепла от Солнца в 5000 раз больше, чем из недр Земли. Таким образом, в общем балансе тепловой энергии на земной поверхности солнечная энергия составляет 99,98%, а внутриземная лишь 0,02%. Солнечная энергия основной источник природных процессов на поверхности планеты. Вслед за ней идут гравитационная, внутриземная тепловая энергия, техногенное тепло и энергия космических лучей.
На верхнюю границу атмосферы Земли поступает солнечная энергия в количестве 1,94 кал/см2 мин - так называемая СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ. Из общей величины солнечной радиации, поступающей на внешнюю границу атмосферы, около 30% отражается в мировое пространство облаками (22%) и атмосферой (8%), поглощается озонным слоем - 13% (почти вся ультрафиолетовая радиация) и 7% - всей атмосферой. Таким образом, только половина общей солнечной радиации достигает земной поверхности.
Из этого количества 43 % поглощается земной поверхностью, являясь ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БАЗОЙ ЛАНДШАФТА, а 7% отражается обратно в мировое пространство (средние значения альбедо для суши - 25%, для океана - 9%, для земной поверхности в целом - 14%). Из 43% солнечной радиации, поглощенной земной поверхностью и трансформированной в тепло, 15% в виде тепловых волн излучаются в тропосферу и прогревают ее, в значительной степени определяя температуру воздуха. Остальные 28% составляют тепловой баланс земной поверхности. Таким образом, тепловой баланс земной поверхности составляет 28% от поступающей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации. Суммарная солнечная радиация над океаном меньше, а радиационный баланс больше, чем над сушей. Это связано с меньшей облачностью над сушей. Для суши характерны более высокие показатели альбедо и эффективного излучения. Суша получает солнечного тепла больше, чем океан, но и больше его отдает в мировое пространство.
Около 46% энергии солнечной радиации приходится на видимую часть спектра (с длиной волны 0.38-0.76 мк), 7% - на ультрафиолетовую (короче 0.38 мк) и 47% - на инфракрасную (больше 0.76 мк). Для земной поверхности спектр солнечной радиации лежит в пределах длин волн от 0.29 до 2.00 микрон с максимумом энергии в интервале желто-зеленых лучей.
ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИ АКТИВНАЯ РАДИАЦИЯ (ФАР) располагается в сине-фиолетовой (0.38-0.47 мк) и красно-желтой (0.58-1.00 мк) частях видимого спектра и не превышает 50% поступающей на земную поверхность суммарной солнечной радиации, составляя 22% от прямой и 28% от рассеянной радиации.
Растительность суши использует для фотосинтеза не более 50% ФАР, в среднем около 1% или 0.5% суммарной солнечной радиации земной поверхности. Несмотря на то, что растительность суши и моря используют для фотосинтеза ничтожную долю солнечной радиации, она создает в течение года огромное количество органического вещества. Ежегодная продуктивность растительности на Земле составляет 177 млрд. т леса и 55 млрд. т растительности моря. Полное обновление растительности суши происходит примерно за 150 лет
