大气系统的来自太阳的能量减去散失到外层空间的能量后留在地球和地球大气层中的能量。对于地球能量收支变化的的量化测量值准确地和全球变暖相联系。由于赤道接收的来自太阳的能量较两极多，入射太阳短波辐射在地球不均匀地分布。入射能量被大气圈和水圈吸收，通过地表水的蒸发、对流、降水、风和洋流进一步分布。当入射的太阳辐射与散发到外层空间的能量相同时，地球属于，全球气温相对稳定。当例如温室气体增加时，地球辐射平衡被改变，全球气温也会改变。然而，地球能量平衡和热量的变动受许多因素影响，例如大气层中化学各物质的占比（主要有