大气的吸收、散射与辐射特性

1.水汽H2O的吸收率

水汽对电磁辐射的吸收最为显著，水汽吸收带大部分集中在红外区。大气中水汽分布随时间、地点的变化幅度很大，水汽含量越大，则吸收越严重。水汽吸取带很多，归纳起来可分为3种类型：

（1）两个宽的强吸收带，其中一个的波长范围为4.9～8.7um，宽达3.8pum；另一个波长范围为2.27～3.57um。

（2）两个窄带吸收带，其中心波长分别为1.38um和2.0um。

（3）一个弱的窄吸收带，波长范围为0.7～1.23um。

2.二氧化碳吸收带

正离此成是地球大气中另一种重要的红外吸收气体，在通常的低层大气中。它的体积混合比约为0.033%。

高氧化碳吸收带主要位于大于2m的红外区内。二氧化碳吸收带分两种类型：

（1）一个完全吸收带，即波长大于14um小于18pum的红外波谱全部吸收：

（2）两个窄的吸收带，中心波长为2.7um和43um，其中2.7m吸收带与水汽32um吸收带相连。

3.臭氧吸收带

在高空大气中，太阳的紫外辐射使氧气分子（O2）分解成原子（O）的形式。在一定的条件下，氧原子能够与氧气分子重新复合成为3个原子的分子，称为臭氧O3。臭氧主要分布在10～40km高度范围内。

臭氧对太阳辐射0.3um以下的短波全部吸收。在长波内的吸收都很弱，9～10um范围内有一个窄的吸收带。

4.其他气体成分的吸收

大气中氧对电磁辐射也有吸收作用，主要在0.69um、0.76um、0.175～0.2026um以及0.242～0.260um四个谱段，但总的吸收是很少的。

此外，N2O、CO和CH4等也对电磁辐射有所吸收。