臭氧层 在平流层中，由于太阳紫外线的强烈作用，使大气中的氧分子离解为氧原子（O
2→O+O），然后，氧原子又和其他氧分子组合在一起（O+O
2→O
3）形成了臭氧。臭氧在大气中的含量极其微少，而且随着高度而变化。在距地20—25公里的高度处达到最大值，称之为臭氧层。臭氧层对太阳紫外线辐射的吸收极为强烈，这种作用不仅使高空大气的温度在平流层中迅速升高，同时还保护地面上的生物，避免受到过多紫外线辐射的伤害。而透过大气层到达地面的少量紫外辐射，对人类和各种生物却可以起到杀菌治病作用。
气象要素 大气的物理现象和物理过程是用许多物理量来表示的，综合各物理量的特征便能描述出大气的各种状况。这些物理量统称为气象要素。例如，表示空气性质的压强、温度和湿度；表示空气运动状况的风向、风速；表示大气物理现象的雨、雪、雷、电等。气象要素选择得愈多，就愈能详细地表达大气状况。天气预报、人工降水、人工消雹就是在掌握了气象要素观测资料的基础上实现的。
辐射 自然界中一切物体，在其温度高于零度的情况下，都要时刻不停地以电磁波的形式向外传递能量，这种传递能量的方式称为辐射。以这种方式传递的能量，称为辐射能，也简称辐射。所以“辐射”既是指电磁波传递能量的方式，又是指以此方式所传递的能量。
平时我们所讨论的是太阳、地面和大气的辐射，它们的电磁波波长范围约在0.15—120μm之间。太阳辐射的主要波长范围大约是0.15—4μm；地面辐射和大气辐射的主要波长范围约是3—120μm。习惯上把太阳辐射称为短波辐射，而把地球表面及大气的辐射称为长波辐射。理论和实践证明：物体的温度愈高，则辐射波长愈短；物体的温度愈低，则辐射波长愈长。辐射强度常常用“垂直方向上单位时间内通过单位面积的辐射能”来表示。单位是卡/厘米
2·分。
太阳辐射 太阳是一个巨大的炽热的气体恒星球，表面温度约为6000°K，中心温度高达二千万度左右。它时刻不停地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，其中辐射到地球的部分称为太阳辐射。太阳放射到地面的能量仅占其全部放射能量的二十亿分之一。然而，这部分辐射能却是地球表面及大气热量的主要源泉。其他星体（如月亮及行星）射来之辐射能，其量甚微，仅占太阳辐射能的万分之一，可以忽略不计，至于地心内部的热量就几乎不起作用了。据估计，地球表面每年从太阳获得的总能量比目前全世界各种能源产生的能量总和还要大两万倍。可以说，太阳是一个取之不尽，用之不竭又没有污染危险的巨大能源。
太阳辐射的主要波长范围在0.15—4微米（μm），其中波长在0.4—0.76微米之间的是可见的光；波长小于0.4微米的是紫外线，大于0.76微米是红外线，紫外线和红外线，都属于肉眼无法分辨的不可见光部分。
太阳辐射强度 指垂直于太阳直射光线的每平方厘米黑色表面上在一分钟内吸收全部投射于其上的太阳辐射能后所获得的热量（以卡为单位）。它表示太阳辐射能量的大小。
影响太阳辐射强度最主要的因素是日地距离、太阳高度角和大气透明度。实际观测结果证明，冬季辐射强度大于夏季；中午辐射强度大于早晚；澄朗天空辐射强度大于混浊天空。同样道理，海拔高的地区太阳辐射强度也总是比较大的。
太阳常数 在大气上界，当太阳位于日地平均距离时，垂直于太阳光线的单位面积上，在单位时间内所获得的太阳辐射能量称为太阳常数。通常用S
0表示，其值约为1.98卡/厘米
2·分。
太阳常数并不是永恒不变的，据长年观测，也有微小的变动，这种变动是与太阳表面的复杂物理过程，特别是与太阳黑子的活动相关。太阳表层为高温下运动剧烈的气体，其中形成的涡旋即称为太阳黑子。黑子的温度实测为4500度左右，较其四周太阳表层温度低。因此，太阳黑子的多寡与太阳辐射强度关系密切。黑子数目的增加表示太阳有更多能量由深层发射出来，故最初太阳辐射强度也增加，但是当黑子数量增加到一定程度时，因黑子本身温度较低，反而会使太阳辐射强度逐渐减小。
散射辐射 太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小的质点时，当这些质点的直径小于组成太阳辐射的电磁波波长时，太阳辐射中的一部分能量就以电磁波的形式从该质点向四面八方传播出去，这种现象称为散射。通过散射形式传播的能量称为散射辐射。散射只改变了辐射的传播方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。散射过程中微小质点并不吸收太阳辐射而增加自身的内能。理论和实践表明，辐射波长愈短，散射愈强。在可见光中，紫光和蓝光的波长最短，因此散射也最强。平时，我们在晴朗天气里所见到的蔚蓝色天空，实际是大气中微小质点对紫光、蓝光强烈散射的结果。散射只对于微小质点适用，如果大气中质点的直径接近或超过了辐射光的波长，则产生漫射现象，当入射光是白光时，漫射后仍是白光。这就是雾天或空气混浊时的天空常呈灰白色的原因。
地面辐射 地球表面一方面吸收太阳辐射，同时也按本身的温度向外放出辐射，这种由地面向外放出的辐射能量称为地面辐射。
地面的平均温度约为300°K，由于它的温度远远低于太阳的表面温度，因此，地面的辐射能力也远比太阳小得多，辐射的波长也较长，属长波辐射。
地面辐射能力大小与地面性质和温度密切相关，其中雪面的辐射比其他自然表面强；白天地面辐射比夜间强。
地面辐射是对流层大气，特别是近地层空气温度变化的主要源泉。
大气逆辐射 大气凭借自身的温度向外辐射能量，其方向既有向上的，也有向下的。大气辐射中向下的部分，称为大气逆辐射。它属于长波辐射。
地面辐射被大气吸收，同时大气逆辐射也能被地面吸收，这就使地面以长波形式辐射所损耗的热量得到一定的补偿（特别是大气中云层较厚或水汽含量较多时），即大气对地面起到了保温作用。这种作用类似花房中玻璃窗的保暖作用，故常称为大气的温室效应。据估计，如果没有大气，地表平均温度应为-23℃，左右，而实际地表平均温度是15℃左右。也就是说，大气花房效应使地表平均温度提高了将近38℃。
地面有效辐射 地面辐射和地面吸收的大气逆辐射之差，称为地面有效辐射，简称有效辐射。有效辐射的波长范围属于红外线部分，所以又称作“净红外辐射”。
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