Αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας με την ατμόσφαιρα

Οι διάφοροι τρόποι με τους οποίους αντιδρά η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με την ατμόσφαιρα είναι οι ακόλουθοι:

• Να διέλθει ευθύγραμμα, σχεδόν ανεμπόδιστη. Ένας μεγάλος αριθμός αερίων της ατμόσφαιρας, όπως τα Ο₂, Ν₂, Ο₃, CO₂, οι υδρατμοί και η λεπτόκοκκη σκόνη, είναι υπεύθυνα για την απορρόφηση σε ορισμένα μήκη κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Η απορρόφηση κυριαρχεί στο υπέρυθρο τμήμα (1-20 μm).

• Να ανακλαστεί και να διαχυθεί από αυτήν χωρίς να επέλθει καμιά μεταβολή στην ταχύτητα και στο μήκος κύματος της. Το φαινόμενο της διάχυσης υφίσταται όταν σωματίδια ή μεγάλου μεγέθους μόρια αερίων που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα δράσουν επί της ακτινοβολίας δίνοντας σε αυτή νέα πορεία.

• Αφού διέλθει από την ατμόσφαιρα να απορροφηθεί από τη γήινη επιφάνεια και στη συνέχεια εκπεμπόμενη ως μεγάλου μήκους κύματος ακτινοβολία να προκαλέσει την άνοδο της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας λόγω της απορρόφησης της από αέρια μόρια. Κατά τον μηχανισμό της απορρόφησης τα μόρια της ατμόσφαιρας απορροφούν ενέργεια σε διάφορα μήκη κύματος.

Η απορρόφηση από τα αέρια παρουσιάζει τις μέγιστες τιμές της για μήκη κύματος μικρότερα από 0,30 μm (υπεριώδεις ακτίνες Χ και γ) και τις ελάχιστες για μήκη κύματος μεγαλύτερα από τα 0,60 cm (μικροκύματα). Αντίθετα, τα σύννεφα απορροφούν ένα μεγάλο μέρος από την μικροκυματική ακτινοβολία που προέρχεται από την γήινη επιφάνεια. Στο ορατό ή στο κοντινό του ορατού τμήματος υπέρυθρο φάσμα, η διάχυση του φωτός από την ατμόσφαιρα είναι η κύρια αιτία μείωσης της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας, η οποία προκαλείται από μόρια αεριών (όπως Ο₂ και Ν₂) και τα σύννεφα, ενώ αντίθετα σε μήκη κύματος μεγαλύτερα από 18 μm, στην μικροκυματική περιοχή, δεν υπάρχει μεγάλη εξασθένηση της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που να οφείλεται στην ατμόσφαιρα.