大氣憑借自身的溫度向外輻射能量，其方向既有向上的，也有向下的。大氣輻射中向下的部分，稱為大氣逆輻射。它屬于長波輻射。 地面輻射被大氣吸收，同時大氣逆輻射也能被地面吸收，這就使地面以長波形式輻射所損耗的熱量得到一定的補償（特別是大氣中云層較厚或水汽含量較多時），即大氣對地面起到了保溫作用。這種作用類似花房中玻璃窗的保暖作用，故常稱為大氣的溫室效應。據(jù)估計，如果沒有大氣，地表平均溫度應為-23℃，左右，而實際地表平均溫度是15℃左右。也就是說，大氣花房效應使地表平均溫度提高了將近38℃。
大氣吸收地面長波輻射的同時，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較長，故也稱為大氣長波輻射。
大氣輻射的方向既有向上的，也有向下的。大氣輻射中向下的那一部分，剛好和地面輻射的方向相反，所以稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射是地面獲得熱量的重要來源。由于大氣逆輻射的存在，使地面實際損失的熱量比地面以長波輻射放出的熱量少一些，大氣的這種保溫作用稱為大氣的溫室效應。這種大氣的保溫作用使近地表的氣溫提高了約18℃。月球則因為沒有象地球這樣的大氣，因而，致使它表面的溫度晝夜變化劇烈，白天表面溫度可達127℃，夜間可降至-183℃。
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