Нептун – самая далекая «классическая» планета Солнечной системы. Несмотря на то, что поток солнечной энергии на орбите Нептуна в 900 раз меньше, чем на орбите Земли, эта планета демонстрирует бурную метеорологическую активность: в атмосфере быстро появляются и исчезают облака, темные овалы соответствуют областям, охваченным мощными ураганами, воздушные зональные течения образуют длинные облачные ленты. В отличие от Урана Нептун излучает в космос почти в 2 раза больше энергии, чем получает от Солнца.
    В 1989 году мимо Нептуна пролетел «Вояджер-2», ставший единственным космическим аппаратом с Земли, посетившим эту планету. Он показал необычное распределение тепла в ее атмосфере: самыми теплыми на Нептуне оказались экваториальные области и зоны вблизи полюсов, а самыми холодными – средние широты.
    Орбитальный период Нептуна близок к 165 годам, поэтому смена сезонов на нем происходит очень медленно. 1989 год соответствовал началу лета в южном полушарии, а в 2005 году там было летнее солнцестояние. Сравнивая данные, полученные «Вояджером», с наземными наблюдениями, проведенными в 2003-2007 годах, ученые пытаются обнаружить неторопливые сезонные изменения, происходящие на самой далекой «большой» планете Солнечной системы.
   Наблюдения Нептуна с Земли или с околоземной орбиты сильно затруднены вследствие его удаленности, поэтому для этих наблюдений используются крупнейшие телескопы. Нептун наблюдали из космоса на Хаббле, Спитцере, Гершеле и AKARI, а также на Кеке, VLT и других наземных телескопах.
   В среднем инфракрасном диапазоне самыми заметными спектральными особенностями Нептуна являются полосы метана (на волне 7.7 мкм) и этана (на волне 12 мкм). Изучение профилей этих полос позволяет прозондировать тропосферу и стратосферу Нептуна.
    На рисунке приведен температурный профиль атмосферы Нептуна по данным разных авторов.  В тропопаузе (самой холодной области атмосферы) температура воздуха на 45° южной широты составляла 51К, поднимаясь до 56-57К на экваторе и до 56К на южном полюсе. Такая необычная картина объясняется подъемом (и одновременно адиабатическим охлаждением) газа из глубин Нептуна в средних широтах и его опусканием (с адиабатическим нагреванием) на экваторе и полюсах. На уровне давления в 1 атм. температура воздуха близка к 68К. продолжение на сайте Планетные системы.