大气这种向外放射能量的方式，称为大气辐射。由于大气本身的温度也低，放射的辐射能的波长较长，故也称为大气长波辐射。在地球辐射中，由地面向上发射的长波辐射称为地面辐射或地面射出辐射，大气发射的长波辐射称为大气辐射，大气向下发射的长波辐射称为大气逆辐射。大气逆辐射是地面获得热量的重要来源。由于大气逆辐射，地面实际损失的热量比地面长波辐射放出的热量少一些，大气的这种保温作用称为大气的温室效应。这种大气的保温作用使近地表的气温提高了约18℃。作为对比，月球因为没有像地球这样的大气，因而表面的温度昼夜变化剧烈，白天表面温度可达 127℃，夜间可降至 -183℃。
地面辐射是指地球表面在吸收太阳辐射的同时，又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。地表面这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式称为地面辐射。地面的辐射能力，主要决定于地面本身的温度。由于辐射能力随辐射体温度的增高而增强，所以，白天，地面温度较高，地面辐射较强;夜间，地面温度较低，地面辐射较弱。理论和实践证明：物体的温度愈高，则辐射波长愈短;物体的温度愈低，则辐射波长愈长。
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