大气对太阳辐射有削弱作用(如吸收,反射和散射)
但是,大气对太阳辐射的吸收作用是相当小的。地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上,使地面增温。
地面辐射的能量主要集中在红外线部分,属于长波辐射。
对流层大气中的水汽和二氧化碳等,吸收红外线长波辐射的能力很强。因此,地面放出的长波辐射除极少一部分透过大气返回宇宙空间外,绝大部分都被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。所以,地面是对流层大气的主要热源。
大气在增温的同时,也向外放出红外线长波辐射。这就是大气辐射。
大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射正好相反,故称大气逆辐射。
自然界的各种物体,向外辐射的波长与其温度成反比,一般温度愈高其最强辐射的波长愈短,温度愈低辐射的波长愈长。
太阳的光球表面温度约6000k,太阳辐射中约有一半的能量分布在0.4~0.76微米的可见光区,其余一半大多在近红外区,少量在紫外区。太阳辐射能量的绝大部分(99.9%以上)在0.15~4微米波段之间。辐射最强的波长为0.475微米,与地球的辐射相比,太阳辐射的波长短得多,故把太阳辐射称为短波辐射。
地球表面的平均温度为300k,对流层大气的平均温度为250k,在这样温度条件下,地面辐射能主要集中在4~80微米的波长范围内,对流层中大气的辐射能主要集中在3~120微米的波长范围内,都是不能直接看见的红外辐射,地面和大气辐射的波长比太阳辐射的波长要长得多,故把地面和大气的辐射称为长波辐射。