大氣吸收地面長波輻射的同時，又以輻射的方式向外放射能量。大氣這種向外放射能量的方式，稱為大氣輻射。由於大氣本身的溫度也低，放射的輻射能的波長較長，故也稱為大氣長波輻射。
概述
大氣逆輻射地面輻射被大氣吸收，同時大氣逆輻射也能被地面吸收，這就使地面以長波形式輻射所損耗的熱量得到一定的補償（特別是大氣中雲層較厚或水汽含量較多時），即大氣對地面起到了保溫作用。
這種作用類似花房中玻璃窗的保暖作用，故常稱為大氣的溫室效應。據估計，如果沒有大氣，地表平均溫度應為-23℃，左右，而實際地表平均溫度是15℃左右。也就是說，大氣花房效應使地表平均溫度提高了將近38℃。
成因
大氣逆輻射這種大氣的保溫作用使近地表的氣溫提高了約18℃。月球則因為沒有象地球這樣的大氣，因而，致使它表面的溫度晝夜變化劇烈，白天表面溫度可達127℃，夜間可降至-183℃。雲量多,空氣中濕度大,大氣逆輻射強 .就是說射到地面的光線很容易被雲層反射回來
空氣潔淨,雲量少,反射的太陽輻射少,到達地面的多.地面輻射加強,大氣輻射也跟著加強,大氣逆輻射也會隨之加強.
區別
大氣對太陽輻射有削弱作用（如吸收，反射和散射）但是，大氣對太陽輻射的吸收作用是相當小的。地球大氣對太陽短波輻射幾乎是透明體，大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面上，使地面增溫。地面輻射的能量主要集中在紅外線部分，屬於長波輻射。
對流層大氣中的水汽和二氧化碳等，吸收紅外線長波輻射的能力很強。因此，地面放出的長波輻射除極少一部分透過大氣返回宇宙空間外，絕大部分都被對流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收，使大氣增溫。所以，地面是對流層大氣的主要熱源。大氣在增溫的同時，也向外放出紅外線長波輻射。這就是大氣輻射。大氣輻射除一小部分向上射向宇宙空間外，大部分向下射向地面，其方向與地面輻射正好相反，故稱大氣逆輻射。
現象
（1）溫室效應
大氣逆輻射（2）白天雲天氣溫比晴天低；夜裡雲天氣溫比晴天高。
白天多雲，雲層對太陽輻射的反射作用增強，到達地面的太陽輻射少，所以地面溫度比晴天低；夜間多雲，由於雲層吸收地面長波輻射並使大氣逆輻射作用增強，補償了地面輻射散失的熱量，所以地面溫度比晴天高。
（2）在晚秋和寒冬，霜凍多出現在晴天的夜晚。
晴朗的夜晚，天空沒有雲，大氣逆輻射弱，地面輻射的熱量散失大，這樣的夜晚地面氣溫很低，容易出現霜凍。寒冬里人造煙幕能起到防霜凍作用，人造煙幕中含有大量的二氧化碳、水汽、塵埃，能強烈地吸收地面輻射，從而增強大氣逆輻射，減少夜晚地面輻射損失的熱量，對地面起到保溫的作用，所以可以預防霜凍。
特性
大氣逆輻射雲量多，空氣濕度大，大氣逆輻射強。簡單理解就是地面射出的光很容易被雲反射回來。
空氣潔淨，雲量少，被大氣反射的太陽直接輻射少，大多射到地面，地面輻射加強，大氣輻射也跟著加強，大氣逆輻射也隨之加強。
大氣逆輻射由兩部分組成：
（1）來自大氣本身的熱輻射。主要是地面以上1~2km內的水汽和二氧化碳的輻射；
（2）來自雲的熱輻射。是雲體發射出並經過大氣視窗到達地面的長波輻射。
測量
長波輻射表由感應件（黑體感應面和熱電堆）、玻璃罩和附屬檔案等組成。玻璃罩內鍍上矽單晶，保證3微米以下的短波輻射不能到達感應面。
測量