تسخّن الشمس الأرض عبر الإشعاع الشمسي، وهو المصدر الأساسي للطاقة التي تحرك جميع الظواهر الجوية. فعندما تصل أشعة الشمس إلى اليابسة والمحيطات تمتصها الأسطح المختلفة بدرجات متفاوتة، ثم تعيد إطلاق جزء من هذه الطاقة على شكل حرارة تسخن الهواء القريب من السطح. ويسبب هذا التسخين غير المتساوي اختلافات في درجات الحرارة والضغط الجوي، فتتشكل الرياح والسحب والهطول، مما يجعل الإشعاع الشمسي المحرك الرئيس لنظام الطقس على الأرض.

دورة همفري دورة ثيرموديناميكية تشبه دورة الدفع وتعدّل دورة برايتون بإجراء إضافة الحرارة بثبوت الحجم بدلًا من بثبوت الضغط، وتتألّف مثاليًا من أربع مراحل: انضغاط أديباتي إيزنتروبي، إضافة حرارة بثبوت الحجم (احتراق عند كثافة ثابتة في دورات مفتوحة)، تمدد أديباتي إيزنتروبي، ثم طرد حرارة بثبوت الضغط تمثل فيه العوادم فقدان الحرارة إلى المحيط.

تتسرب بعض مياه الأمطار والأنهار إلى داخل التربة والصخور عبر المسامات والشقوق، فتتجمع تحت سطح الأرض في طبقات تُعرف بالخزانات الجوفية. وقد تتحرك المياه الجوفية ببطء شديد قبل أن تعود إلى السطح على هيئة ينابيع أو تغذي الآبار والأنهار والمستنقعات، ولذلك قد يستغرق مسارها سنوات أو قرونًا.

بريق الشمس هو ضوء مشرق يتشكل نتيجة انعكاس أشعة الشمس عن سطح أملس مثل الماء أو تموجات الصخور، وينتج عن انعكاسات صغيرة متتابعة من أجزاء الأمواج الموجهة لتعكس الضوء إلى عين المراقب؛ لون وشدة البريق يتغيران حسب ارتفاع الشمس وموقع المراقب، وقد يكون ساطعًا بما يكفي لإتلاف البصر فتنصح الحذر.

يحدث التبخر عندما تكتسب جزيئات الماء السائل طاقة حرارية كافية فتغادر سطح البحار والبحيرات والأنهار والتربة وتتحول إلى بخار ماء. وتُعد حرارة الشمس المصدر الأساسي للطاقة التي تحرك هذه العملية، كما تسهم النباتات في إضافة بخار الماء إلى الغلاف الجوي من خلال عملية النتح التي تجري عبر أوراقها.