La Terre est une énorme machine à échanger de l’énergie, avec le soleil dans le rôle du moteur ! Ces échanges d’énergie sont très complexes et l’équilibre thermique est soumis à des boucles de rétroaction positives et négatives. Ces boucles de rétroaction ont des constantes de temps très différentes les unes des autres.
Les échanges d’énergie entre les océans et l’atmosphère sont influencés par les grands courants atmosphériques et les grands courants marins.
L’atmosphère, les océans, la biomasse et les sols interviennent dans les échanges de chaleur et de CO2 et le CO2 est à l’origine de l’effet de serre.
Les nuages qui se forment dans l’atmosphère jouent aussi un rôle important. Les aérosols et les poussières ont aussi un impact sur l’énergie solaire qui parvient au sol. De plus, les grandes éruptions volcaniques peuvent temporairement perturber l’équilibre thermique de la Terre.