阳光温暖着地球。这种能量来自电磁波，尤其是撞击地球表面的光子。可见光是电磁波谱中一小部分电磁振动的一部分。
地球大气层只允许一小部分这种辐射通过。短波被大气层吸收，长波则被反射。到达我们这里的大部分波是可见光。光的性质属于量子力学范畴，它既是波又是粒子（可以计算波中包含的粒子数量）。
光的波长决定了其颜色。红色光的波长范围为620至780纳米，橙色光为592至620纳米，黄色光为578至592纳米，绿色光为500至578纳米，蓝色光为446至600纳米，紫色光为380至446纳米。电磁波谱的不同波段不仅以波长区分，还由特定的频率范围来界定。
频率是指在一秒钟内通过某一点的电磁振荡次数，其单位用赫兹表示。波长越短，频率越高。当太阳光线照射到我们的皮肤时，我们会意识到光子携带着能量。
但一个光子携带多少能量？
一切都取决于光子，更确切地说，一切都取决于光子的波长。光子的波长越短，其能量就越大。 公式 E = hf 用于计算光子的能量。
因此，光子的能量是无限小的。
这取决于频率，从而也取决于颜色。红色的频率为350太赫兹，蓝色的频率为750太赫兹。公式E = hf给出了光子的能量。
蓝光光子的能量：E = (6.62×10⁻³⁴)×(750×10¹²) ≈ 10⁻¹⁸焦耳。1焦耳 ≈ 10¹⁸个蓝光光子。
卡路里是指将1克液态水的温度从14.5°C升高到15.5°C所需的能量，相当于4.1855焦耳。要将10立方厘米的咖啡温度升高50°C，大约需要100×50×1018焦耳，即5×1021焦耳，同时需要约1021个蓝光光子和1022个红光光子。波长越短，辐射的能量越大。
注：1千焦约等于239卡路里。1瓦秒（瓦特·秒）= 1焦耳。1千瓦时（千瓦·小时）= 3,600,000焦耳。
地球目前的平均温度与地球接收到的平均太阳功率以及日地距离有关。
地球上每平方米接收到的功率（以瓦特为单位）的计算公式为 Pr = L/4ΠR² × Πr²，而地球吸收的功率计算公式为 Pa = Pr (1-A)。
地球处于热力学平衡状态，即吸收的功率等于重新辐射的功率。计算得出的地球平均温度为255开尔文，但地球大气中水蒸气和二氧化碳的存在所产生的温室效应使温度升高了33开尔文，达到288开尔文，即大约15摄氏度。
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