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A Terra tem uma atmosfera rica em óxido nitroso (N2O), metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), ozono (O3), oxigénio (O2) e vapor de água (H2O) que absorve a maior parte da radiação retendo o calor do planeta como uma cúpula – fenómeno denominado de Efeito de Estufa.
A temperatura na terra varia em média entre os -50ºC e os 50ºC, isto acontece porque a Terra possui uma atmosfera bem definida que permite reter o calor através do efeito de estufa. Sem a atmosfera, a absorção emitida pelo sol não seria filtrada e seria toda reemitida para o espaço, e na ausência de incidência solar a Terra arrefeceria muito, o que faria com que a vida na Terra não fosse possível.
A superfície da terra é constituída por 70% de água salgada (oceanos) e tal como a atmosfera, o oceano é um importante regulador do clima e da composição atmosférica, através da absorção da radiação solar e da libertação de calor através da evaporação.
A água tem uma maior capacidade absorver e reter energia do que a terra, logo os oceanos absorvem muito mais energia solar do que os continentes. Como a água do oceano está em constante movimento, essa energia é transportada ao longo do planeta. A energia absorvida entre o Equador e os Trópicos, onde a incidência solar é maior, poderá ser transportada para as regiões polares aquecendo-as. Este transporte de energia a larga escala é feita através de correntes oceânicas geradas pela acção dos ventos da maré e pela diferenciação de densidades das águas.
Os oceanos desempenham um outro papel essencial na regulação do clima planetário ao representarem o maior reservatório de carbono do planeta, o CO2 atmosférico é assim removido da atmosfera por longo período de tempo, diminuindo o Efeito de Estufa.
O aquecimento global é originado pela alta emissão de carbono e outros gases favoráveis ao efeito de estufa, principalmente de origem industrial, favorecendo o aquecimento da temperatura à escala mundial. Este aumento de temperatura vai levar ao degelo das calotes polares, levando ao aumento do nível da água do mar que consequentemente irá provocar inundações, secas e a diminuição da temperatura.