大气概况

地球的大气并没有一个确切的界限，只是离地球越远空气越稀薄，以至于近似真空而进入星际太空。大气层的厚度一般可取1000km,约相当于地球直径的十二分之一。大气按热力学性质可垂直分为对流层、平流层、中间层、电离层。

对流层的上界往往随纬度、季节等因素而变化，极地上空仅7～8km,赤道上空约16~19km。对流层有明显的上下混合作用，主要的大气现象几乎都集中于此。在该层内每上升lkm,温度下降6.5K，空气密度和气压也随高度上升而下降。

平流层的范围是从对流层顶至50km。它包括底部的“同温层”(延至20km)和随高度上升温度缓慢上升的“暖层”。 这是因为臭氧吸收紫外光的缘故。层内除季节性的风之外，几乎没有什么天气现象。

中间层的范围约50～80km。它们介于上下两个暖层之间，又称“冷层”。其温度随高度的增加而递减，平均每上升1km,温度下降3K。大约在80km处降到最低点约178K，也是整个大气温度的最低点。

电离层，又称增温层，是大气的最外层，80～1000km。 层内空气稀薄，温度很高，可达1500K。因为太阳辐射作用而发生电离现象，无线电波在该层发生全反射现象。

大气成分主要有许多种气体和悬浮的微粒混合组成。主要气体是氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、 甲烷、氧化氮、氢气、臭氧等。除臭氧外这些气体分子在80km以下相对比例基本不变。悬浮微粒指尘埃、冰晶、水滴等，这些弥散在大气中的悬浮物统称为气溶胶，形成霾、雾和云。它们主要集中在紧靠地面数十公里范围的大气层中。

大气密度和压力随着高度上升均按指数率下降。高度每增加16km,其大气密度和压力都近乎下降10%。在32km以上，大气的质量仅剩下1%，所以在32km以上的大气影响可以忽略不计。因此可以认为，有效大气层是紧贴地球表面的薄薄一层。

所有用于遥感的辐射能均要通过地球的大气层。其路径长度变化很大。如空中摄影利用太阳光源，需要二次通过大气层;而红外辐射仪直接探测地物的发射能量，它仅一次通过大气层，且路径的长度取决于遥感距离地面的高度。若遥感器载于低空飞机上，大气对图像质量的影响往往可以忽略;但星载遥感器所获得的能量均需穿过整个大气层，经大气传输后，其强度和光谱分布均会发生变化。因此，遥感应用研究必须了解电磁波(太阳辐射)与大气的相互作用。电磁波(太阳辐射)与大气的相互作用主要有两种基本的物理过程，即吸收和散射，而其他作用如折射，可忽略不计。