大氣的微波吸收
正文
大氣氣體分子對微波的吸收。這是微波能量衰減的一種原因。大氣中吸收微波的氣體分子，主要是氧分子和水汽分子。氧分子吸收是由於在電磁波的作用下，氧分子磁偶極矩轉動能級的量子躍遷造成的。水汽吸收是由於水汽分子轉動能級的量子躍遷造成的。氧分子在微波段有兩個吸收帶，波長分別為4～6毫米（45根吸收線，頻率為46.45～71.05吉赫）和2.53毫米(一根吸收線,頻率為118.75吉赫)； 水汽分子在微波段也有兩個吸收帶，吸收譜線的波長分別為1.35厘米（頻率為22.235吉赫）和1.64毫米(頻率為183吉赫)。以上四個吸收帶之間,有一些弱的吸收波段（圖1），稱為大氣微波窗區。 通常用氧分子吸收係數與水汽分子吸收係數之和表示大氣的吸收係數（圖2）,它依指數規律隨高度減小。按照輻射定律，大氣在某波段的吸收越強，輻射也越強,因此在吸收帶有較強的大氣輻射,它提供了大氣遙感的信息(見微波大氣遙感)。氧分子的輻射強弱，反映了大氣溫度的情況,可以用波長5毫米氧分子吸收帶（或波長2.53毫米氧分子吸收帶）的大氣輻射來遙感探測大氣溫度層結。水汽的輻射強弱同它的密度成正比，可以用波長1.35厘米（或波長1.64毫米）水汽吸收帶的大氣輻射來遙感探測大氣濕度的分布和大氣中水汽的總含量。
就微波段而言,大氣中的微量氣體,如一氧化碳、一氧化二氮、臭氧等，也有一些吸收譜線。例如臭氧在波長2.74毫米，有弱的吸收。從測量太陽輻射在臭氧吸收譜線附近的大氣吸收頻譜，可以推測大氣中臭氧隨高度分布的情況和大氣中臭氧的總含量。
大氣吸收使通信信號衰減，大氣輻射也造成通信的干擾，故應選取大氣窗區進行通信，常用的大氣微波窗區有 3厘米（頻率10吉赫）、1.55厘米(頻率19.4吉赫)、8～9毫米（頻率31～37吉赫）和3.3毫米 (頻率90吉赫)等。
