Das Gleichgewicht zwischen Wärmeeintritt und Wärmeaustritt einer Einheit ist ihr Wärmehaushalt. Dieser Begriff kann in vielen Zusammenhängen verwendet werden, bezieht sich jedoch oft speziell auf die Erde, die Wärme von der Sonne erhält und auf verschiedene Weise Wärme verliert, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Wenn die Erde mehr verlor, als sie gewann, würde sie sich abkühlen, und wenn sie Wärme zurückhielt, würde sie sich erwärmen. Manche Forscher interessieren sich für den Wärmehaushalt bestimmter Gebiete der Erde, etwa der Ozeane, weil er eine wichtige Rolle für das Klima spielt.
Ein Großteil der Erdwärme kommt von der Sonneneinstrahlung, der einfallenden Strahlung der Sonne. Ein Teil davon prallt ab, bevor es die Oberfläche des Planeten erreicht, wo es von Luft, Wasser und Boden absorbiert wird. Im Laufe des Jahres kann die einfallende Sonneneinstrahlung je nach Region variieren, da sich die Erde im Weltraum bewegt. Es sind auch sekundäre Wärmequellen am Werk, wie biologische und chemische Prozesse auf der Erde, die Wärme erzeugen. Radioaktiver Zerfall zum Beispiel erzeugt Wärme.
Wärme bleibt nicht an Ort und Stelle, wenn sie auf die Erde trifft; Wenn dies der Fall wäre, würden einige Gebiete der Erde extrem heiß, während andere ziemlich kalt werden würden. Es zirkuliert durch eine Vielzahl von Mechanismen. Die Ozeane zum Beispiel strahlen die gesammelte Wärme ab, die die Luft über ihnen erwärmt. Erwärmte Luftmassen beginnen sich zu bewegen und bringen Wärme mit sich. Durch die Zirkulation dieser Luftmassen können unterschiedliche Wetterbedingungen entstehen, die die Wärme verteilen und langsam wieder in den Weltraum abstrahlen lassen.
Ungleichgewichte von Region zu Region gleichen sich im Laufe der Zeit mit der Wärmezirkulation durch die Atmosphäre aus. Forscher mit Interesse an der Klimawissenschaft nutzen den Wärmehaushalt in ihren Berechnungen und Projektionen, um mehr über aktuelle Wettermuster zu erfahren und zukünftige Entwicklungen vorherzusagen. Wenn die Forscher mehr erfahren, widerlegen sie manchmal frühere Hypothesen oder entdecken neue Informationen über die Ursprünge des Erdklimas. Der Wärmehaushalt der Erde war nicht immer perfekt ausgeglichen, und dies änderte sich, als sich die Bedingungen änderten und zur Bildung der Atmosphäre beitrugen.
Es stehen zahlreiche Werkzeuge zur Verfügung, um die einströmende Wärme, die Wärmequellen auf der Erde und verschiedene Mittel zum Wärmeverlust des Planeten zu messen, um die Bedingungen stabil zu halten. Die Wärmehaushaltsforschung kann Satellitenbeobachtungen aus dem Weltraum sowie Laborexperimente und Beobachtungen umfassen, um mehr über physikalische, chemische und biologische Prozesse im Zusammenhang mit Wärme zu erfahren. Forscher können Computermodellierung auch verwenden, um beispielsweise vorherzusagen, was passieren könnte, wenn die Fläche der polaren Eiskappen kleiner wird.