Прямая связь с Солнцем процессов в верхних слоях земной атмосферы и явлений в магнитном поле Земли, так же как и механизм передачи и восприятия солнечных воздействий, установлены и изучены достаточно хорошо. Значительно хуже исследованы те же вопросы в тропосфере. Здесь нет очевидных прямых связей, велико число промежуточных звеньев и, как уже отмечалось ранее, много дополнительных воздействий. Из-за этого появились две резко различные трактовки вопроса. Сторонники одной из них пытаются любые колебания погоды и климата, урожайности, паводков и т. д. прямо связать с изменениями солнечной активности; их противники начисто отрицают всякую связь атмосферных процессов с Солнцем и всё пытаются объяснить чисто земными причинами.
Напомним несколько основных исходных положений обсуждаемой проблемы. Наклон земной оси и стабильность ее положения в полярных областях сезонные различия в нагревании велики, а в экваториальном и тропических поясах — незначительны. Это создает механизм планетарной (общей) циркуляции атмосферы, т. е. совокупность потоков во всей воздушной оболочке. Без общей циркуляции в приполюсном районе было бы значительно холоднее, а в экваториальном теплее, чем сейчас.
Очень существенна роль неоднородности земной поверхности. Коротковолновая солнечная радиация в очень слабой степени поглощается воздушной оболочкой. Атмосфера нагревается длинноволновым излучением подстилающей поверхности, и это объясняет огромное влияние последней на развитие атмосферных процессов. Особенно сильно сказываются различия между водой и сушей; они прослеживаются до больших высот. «Континентальный эффект» подтверждается направлением воздушных течений и электронной концентрацией ионизованного слоя, распределением полярных сияний.
Внутри самих материков большое влияние на погоду и климат оказывают горы. Показательны также различия средних годовых температур Тбилиси (12°,6), Симферополя (9°,8) и Ялты (13°,0),Франкфурта (9°,7) и Милана (13°,1). Разности географических широт в каждой паре невелики, но во всех трех случаях один из пунктов расположен севернее, а второй — южнее горного массива. Надо вспомнить, наконец, и о сезонном изменении условий взаимодействия подстилающей поверхности с атмосферой (залегание и сход снежного покрова, вегетация растительности, образование и таянье льдов). Такова одна из «цепей» преобразования части солнечной энергии, поступающей на Землю.
В последнее время все большее значение придается воздействию на процессы в тропосфере также других видов солнечной радиации. Наряду с этим, тропосферные процессы все чаще сопоставляются с характеристиками земного магнитного поля и магнитными возмущениями.
По мнению многих исследователей, воздействие корпускулярной радиации вызывает повышение температуры верхних слоев атмосферы путем разогрева слоя озона или образования волн. Считается, что из-за разного содержания водяного пара в воздухе проникновение корпускулярной радиации происходит по-разному над материками и океанами. Поэтому различно нагретые участки высоких слоев атмосферы вызывают появление воздушных течений в стратосфере, воздействующих затем на движения воздуха внизу. Кроме того, различные виды солнечной радиации — тепловая, корпускулярная, рентгеновская — обладают неодинаковой скоростью и приходят к Земле в разное время. Различна также скорость их воздействия на атмосферу. Происходит наложение процессов, способное полностью изменить их первоначальный характер и скрыть начальную причину.
