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地球表面在吸收太陽輻射的同時，又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外放射輻射的方式，稱為地面輻射。
由于地表溫度比太陽低得多（地表面平均溫度約為300K），因而，地面輻射的主要能量集中在1～30微米之間，其zui大輻射的平均波長為10微米，屬紅外區間，與太陽短波輻射相比，稱為地面長波輻射。
地面的輻射能力，主要決定于地面本身的溫度。由于輻射能力隨輻射體溫度的增高而增強，所以，白天，地面溫度較高，地面輻射較強；夜間，地面溫度較低，較弱。
地面的輻射是長波輻射，除部分透過大氣奔向宇宙外，大部分被大氣中水汽和二氧化碳所吸收，其中水汽對長波輻射的吸收更為顯著。因此，大氣，尤其是對流層中的大氣，主要靠吸收而增熱。
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