人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，需要消耗大量的能量，目前人類(lèi)所利用的能源資源，歸根結(jié)底絕大多數(shù)都來(lái)自于太陽(yáng)輻射，比如石油、天然氣、煤炭等化石能源，我們可以理解為地質(zhì)時(shí)期儲(chǔ)存的太陽(yáng)能，而太陽(yáng)能，風(fēng)能、水能也都是來(lái)自于太陽(yáng)輻射能。對(duì)于太陽(yáng)來(lái)說(shuō)，到達(dá)地球的太陽(yáng)輻射能僅僅占太陽(yáng)輻射總量的二十二億分之一，就是這些能力推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，也推動(dòng)了地球表面的物質(zhì)循環(huán)。
大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用
太陽(yáng)輻射從太陽(yáng)出發(fā)，在太空中“旅行”了大約8分半鐘時(shí)間，經(jīng)過(guò)了大約1.5億千米路程才到達(dá)我們地球。不過(guò)，在到達(dá)地球表面之前，太陽(yáng)輻射會(huì)先經(jīng)過(guò)厚厚的大氣層，就在太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣層的過(guò)程中，損失了將近50%的能量，我們把大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的一系列作用稱(chēng)為大氣的”削弱作用“。
太陽(yáng)
大氣的削弱作用主要有三個(gè)方面，分別是選擇性吸收，反射和散射作用。太陽(yáng)輻射是一種電磁波，其波長(zhǎng)范圍在0.15微米至4微米之間，波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短分別為紅外線、可見(jiàn)光和紫外線三個(gè)部分。地球大氣層中的某些成分會(huì)吸收太陽(yáng)輻射的能量，而這種吸收作用是具有“選擇性”的。在大氣層的平流程中，分布著數(shù)層臭氧層，臭氧能夠強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)輻射中的大量紫外線，從而使得我們地球表面免受太陽(yáng)紫外線的傷害。
大氣垂直分層
另外，大氣層對(duì)流層中的二氧化碳、水汽、云和浮塵等物質(zhì)可以直接吸收太陽(yáng)輻射中大量的紅外線。大氣直接吸收太陽(yáng)輻射的能量大約為19%，主要集中在紫外線和紅外線，而對(duì)于可見(jiàn)光則幾乎沒(méi)有怎么吸收。第二種作用是大氣的反射作用，大氣中的云層和塵埃會(huì)直接反射太陽(yáng)輻射，反射作用的強(qiáng)弱，取決于大氣中云層和塵埃的數(shù)量多少。在晴朗天氣，大氣中云層很少，反射作用就很弱；在陰雨天體，大氣中有大量云層，反射作用就很強(qiáng)。
大氣受熱過(guò)程
比如，在雷雨前后，我們會(huì)看到天空非常的暗，有時(shí)甚至猶如夜晚，就是因?yàn)榇罅刻?yáng)輻射被云層反射的結(jié)果。此外，大氣中的塵埃也會(huì)反射太陽(yáng)輻射，比如，在沙塵暴來(lái)臨時(shí)，天空中有大量的塵埃，會(huì)大量反射太陽(yáng)輻射。就整個(gè)地球而言，經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)被反射的太陽(yáng)輻射能量和地面反射的太陽(yáng)輻射能量相加，大約占太陽(yáng)輻射總量的34%。
地球大氣層
第三種作用是大氣的散射作用，所謂散射作用是指當(dāng)太陽(yáng)輻射在大氣層中經(jīng)過(guò)微小塵埃和大氣分子等物質(zhì)時(shí)，發(fā)生的光線以塵埃為中心往四面八方發(fā)散的現(xiàn)象。在可見(jiàn)光中波長(zhǎng)較短的藍(lán)紫光比較容易被大氣散射，所以我們晴朗天氣時(shí)看到的天空會(huì)呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。也就是說(shuō)，在同等條件下，可見(jiàn)光中的紅光是最不容易被散射的。另外，日出前和日落后，天空也還是明亮的，這也是大氣散射作用的結(jié)果。
藍(lán)天
總的來(lái)說(shuō)，大氣的選擇性吸收、反射和散射作用，對(duì)于太陽(yáng)輻射能量的進(jìn)行了削弱，使得 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能量減少了不少。對(duì)于我們的地球來(lái)說(shuō)，由于大氣削弱作用的存在，使得我們地球表面白天的溫度不會(huì)很高，保證了生物的生存。而沒(méi)有大氣層的月球表面，在太陽(yáng)直接照射的時(shí)候，表面溫度可以上升到160℃左右。
