在地球的表面有一層很薄的大氣，大氣在吸收地面長(zhǎng)波輻射的同時(shí)，又以輻射的方式向外放射能量。大氣這種向外放射能量的方式，稱為大氣輻射。由于大氣本身的溫度也低，放射的輻射能的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，故也稱為大氣長(zhǎng)波輻射。

當(dāng)溫度大于絕對(duì)零度時(shí)，大氣中的氣體(二氧化碳、氧、水汽)、水滴(云、雨和霧)和冰滴(主要在冰云中)均會(huì)輻射電磁能，并產(chǎn)生熱輻射噪聲。在微波波段，這種熱輻射噪聲的特性通常用亮度溫度來(lái)表征，亮度溫度與熱力學(xué)溫度之比稱為發(fā)射率。大氣輻射分子中的電子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)放出電磁能，形成輻射。分子吸收入射電磁能，使電子從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，形成吸收。一種分子具有的能態(tài)數(shù)是一定的。因此，它的輻射頻譜和吸收頻譜相同。大氣輻射根據(jù)基爾霍夫定律，發(fā)射率等于吸收系數(shù)。在氣體中，分子密度小，碰撞只使譜線加寬，仍是離散的。但在固體或液體中，分子密度很大，碰撞使譜線混在一起而形成連續(xù)譜，在所有的頻率上均有吸收和輻射。在實(shí)際的大氣傳輸過(guò)程中，因吸收和散射而損失一部分能量;另一方面，大氣輻射又使總能量增加。

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責(zé)任編輯:孫殿偉