Η θερμότητα ανταλλάσσεται μεταξύ του εδάφους και της ατμόσφαιρας με τη μορφή ακτινοβολίας μεγάλων κυμάτων, και η ατμόσφαιρα έχει θερμική μονωση στο έδαφος. Αυτή η επίδραση μπορεί να εκφραστεί από την επίγεια αποτελεσματική ακτινοβολία (F0): F0 = Fg-δEA επίγεια αποτελεσματική ηλιακή ακτινοβολία είναι η διαφορά μεταξύ της επίγειας ακτινοβολίας και της ατμοσφαιρικής αντίστροφης ακτινοβολίας (δEA) που απορροφάται από το έδαφος. Γενικά, η θερμοκρασία του εδάφους είναι υψηλότερη από την ατμοσφαιρική θερμοκρασία, έτσι η επίγεια ακτινοβολία είναι ισχυρότερη από την ατμοσφαιρική αντίστροφη ακτινοβολία. Η ένταση της αποτελεσματικής ακτινοβολίας στο έδαφος ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία του εδάφους, τη θερμοκρασία του αέρα, την υγρασία του αέρα και τις συνθήκες των σύννεφων.
Η ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας προέρχεται από την ενέργεια που παράγεται από τη σύντηξη υδρογόνου. Κάτω από την υψηλή θερμοκρασία και την υψηλή πίεση, τέσσερις πυρήνες υδρογόνου γίνονται πυρήνες ηλίου μέσω μιας σειράς αντιδράσεων σύντηξης και απελευθερώνουν πολλή θερμότητα. Αυτή η συνεχής σύντηξη συνεχίζει να παρέχει ενέργεια στον ήλιο.
