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考虑到各种大气气体对红外辐射的吸收，为什么几乎没有辐射发射到吸收很强的空间?
在二氧化碳美元15um的波长，几乎没有辐射。好吧，听起来很合理，因为二氧化碳美元吸收这一范围的辐射。
但自二氧化碳美元是良好的吸收体，按基尔霍夫定律在相同的波长下，它应该是一个很好的发射器。
辐射方程的最简单形式是:
$ $ I_ \ν= I_ \ν(0)e ^{- \τ\ν}+ I_ \νB ^[单电子^ {- \ tau_ \ν}]$ $
我的理解是，当光学厚度较大时，向外的辐射主要由I_ \ν^ B美元，黑体辐射的玻尔兹曼值。
当大气在光学上很厚时，我们就会有这种情况，因此，根据这张图，应该也有那些波长的辐射。在我看来，即使考虑到大气温度较低，也不能解释为什么辐射几乎为零。
但为什么会这样呢?
由于光学厚度大，辐射在平流层的温度下发射(黑体用~210K的温度表示)。
请记住，图中的黑体是由它们的总积分(即某个常数)缩放的\ * T ^ 4美元．因此，210K的发射表面比表面温和的室温黑体发射的通量要低得多，而大气窗口信号来自黑体。
我强烈假设这张图在y方向上有一个线性轴，这极大地抑制了低通量值。它还取决于通量是否f{\λ}$ $与单位$[F_{\lambda}] = J s^{-1} m^{-2} A^{-1}$或者能量密度f{\λ}$ $ \λ与单位$[\lambda F_{\lambda}] = J s^{-1} m^{-2}$绘制，可以抑制长波长特征。
我想通常的地球发射光谱可以在一些图中看到在这里，其中15微米的压制是清晰可见的(正如特征内部的反演-一个大气温度结构的提示)。
所以TLDR:我的钱是在一些缩放问题上，因为这张图应该是简单的，供公众消费。
这张图显示的是地球表面的热辐射。正如你所说，大气在大多数红外波长处的光学厚度很大。但最终，如果你飞得足够高，大气层就会变得稀薄。这个高度的大气会发射出与其温度相对应的波长的红外线。
这有点复杂。大部分红外线吸收是由于水蒸气。如果你观察水蒸气的红外光谱，你会看到一大片独立的吸收线。在线条之间，你达到光学深度等于1的高度较低，而在线条的核心，它的高度要高得多。由于温度随海拔高度变化，光谱变得相当复杂。
当我还是天体物理学专业的研究生时，我们在美国宇航局操作的装有望远镜的飞机上进行观测(特别是柯伊伯机载天文台和更早、更小的李尔喷气式飞机)。我们将飞行大约4万英尺，这在中纬度地区已经足够高到平流层了，但更重要的是，它几乎高于所有的水蒸气。因此，我们能够观测到地面天文台无法观测到的波长(在我们的情况下，20-40微米)。在我的一次口试中，有人问我这个问题——为什么是4万英尺?
https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_absorption_by_water
