大气的长波辐射性质

大气的长波辐射性质很复杂，不仅与吸收物质（水汽,CO₂与O₂）分布有关,而且与大气温度、压力有关。水汽红外区吸收带很强，又占有较宽的波段，是最主要的吸收物质。

从整层大气的长波吸收谱来看，大气在整个长波段，除8～12 μm一段处，其余吸收率都接近于1。8～12μm吸收率小，透明度大，称为“大气之窗”。地面的辐射在这一窗口，经过大气后大部分能射向空间。但在这一窗口区中也有一个窄的Ｏ₃吸收带(9.6μm),这主要是Ｏ₃层的作用。大气在14μm以上，可以近似看成黑体。地面14μm以上的远红外辐射，不能透过大气传向外层空间。在整个长波波段中，将整层大气的积分辐射吸收率与黑体吸收率比较,约相当于0.7。这比短波的吸收率大了数倍。

液体水的吸收在长波区很强，吸收系数约为103cm²/g，所以100m厚的云就足以相当于黑体。一般都可把云体表面当作黑体表面。

水汽与CO₂是决定大气辐射性质的主要成分。但是它们的吸收谱线结构很复杂，其吸收系数随大气温度、压力而变化。当计算水汽与CO₂的吸收时，常借助谱带模式，如随机模式和周期模式。埃尔沙色引进的广义吸收系数常被用于吸收率的计算。近代已利用大型电子计算机对水汽及CO₂等的红外吸收开展了逐线积分的计算工作。

Ｏ₃的9.6 μm吸收带在辐射传输问题中有特殊的作用。它正处于“大气之窗”的中心。Ｏ₃集中于平流层，对于自大气上界向外辐射的光谱有明显的作用。