概述
地面和大氣之間以長波輻射的方式進行著熱量的交換，大氣對地面起著保溫作用。這種作用可用地面有效輻射(F0)表示:F0=Fg-δEA，地面有效輻射就是地面輻射和地面所吸收的大氣逆輻射(δEA)之間的差值。通常，地面溫度高於大氣溫度，所以地面輻射要比大氣逆輻射強。
變化
地面有效輻射的強弱隨地面溫度、空氣溫度、空氣濕度及雲況而變化。
(1)根據輻射強度的關係，地面溫度增高時，地面輻射增強，如其它條件(溫度、雲況等)不變，則地面有效輻射增大。
地面有效輻射(2)空氣溫度高時，大氣逆輻射增強，如其它條件不變，則地面有效輻射減小。
(3)空氣中含有水汽和水汽凝結物較多，則因水汽放射長波輻射的能力比較強，使大氣逆輻射增強，從而也使地面有效輻射減弱。
(4)天空中有雲，特別是有濃密的低雲存在，大氣逆輻射更強，使地面有效輻射減弱得更多。所以，有雲的夜晚通常要比無雲的夜晚暖和一些。雲被的這種作用，我們也稱為雲被的保溫效應。人造煙幕所以能防禦霜凍，其道理也在於此。
表示
地面按其本身的溫度向外放出輻射能。由於它們不是絕對黑體，運用史蒂芬-波耳茲曼定律，可寫成如下形式：
Eg=δσT（2·18）
Ea=δ′σT（2·19）
式中Eg和Ea分別表示地面的輻射能力，T表示地面的溫度，δ和δ′分別稱地面的相對輻射率，又稱比輻射率。其大小為地面的輻射能力與同一溫度下黑體輻射能力的比值，在數值上等於吸收率。如地面溫度為15℃，以δ=0.9，則可算得
Eg=0.9×5.67×10×（288）=346.7W/m
同樣，當地面溫度為15℃，根據維恩定律可算得。即該溫度下地面最強的輻射能位於波長10μm左右的光譜範圍內。地面平均溫度約為300K，對流層大氣的平均溫度約為250K，故其熱輻射中95%以上的能量集中在3—120μm的波長範圍內（屬於肉眼不能直接看見的紅外輻射）。其輻射能最大段波長在10—15μm範圍內，所以我們把地面和大氣的輻射稱為長波輻射。
