(二)保温作用

大气圈不仅阻挡了大量来自太阳和宇宙中的紫外线,同时还起到保温作用。正由于大气圈的存在,才使地面的平均温度为 14℃。起保温作用的气体通常称温室气体,主要有二氧化碳(CO2)、水汽(H2O)和甲烷(CH4)。这些气体对太阳辐射的吸收不同于氧气和臭氧。二氧化碳仅对红外区波长为4.3μm 附近的辐射吸收较强。水汽虽然在可见光和红外区都有吸收带,但吸收最强的是在红外区(波长 0.93~2.85μm)。这些波段的辐射在太阳辐射中占得很少,而主要是可见光。因此,在太阳辐射穿过大气圈时,被这些气体吸收的辐射是很少的。

到达地面的太阳辐射,有一部分被地面的物体所吸收。这些吸收太阳辐射的物体,又依据物体的温度不断发出辐射,这种辐射属长波辐射。大气中的水汽、二氧化碳等气体对来自地面的长波辐射吸收率很高(75%~95%), 这样就把一部分的太阳能残留在低层大气中。由于大气本身也存在辐射,会把热量不断向高空传递,只要大气中这些温室气体的含量变化不大时,大气吸收的辐射能量与大气本身放出的辐射能量基本保持平衡。因此,也就保持地面的平均温度变化很小或基本不变了。