Роль водяної пари і озону в поглинанні земної і сонячної радіації. оранжерейний ефект
Водяна пара, озон і вуглекислий газ мають чудову властивість поглинати земне випромінювання. Основна маса водяної пари міститься в тропосфері. Серед інших газів, що входять до складу атмосфери в середніх широтах, водяна пара складає всього лише близько 1%, однак в силу своєї великої поглинальної здатності він поглинає близько 25% земного випромінювання. Стільки ж земного випромінювання поглинає і озон, що міститься в атмосфері в дуже невеликій кількості. Водяна пара найбільш інтенсивно поглинає радіацію з довжиною хвиль 5,0-7,5 мк, вуглекислий газ - з довжиною хвиль 12,9-17,1 мк, озон затримує довгохвильову радіацію з довжиною хвиль 9,4-9,8 мк. Завдяки своїй здатності поглинати близько половини довгохвильової земної радіації водяна пара, озон і вуглекислий газ оберігають землю від швидкого охолодження, створюючи так званий парниковий, або парниковий, ефект, на якому зупинимося трохи нижче.
Відзначимо ще одну важливу роль озону. Озон поглинає не тільки довгохвильове (теплове) випромінювання Землі, а й, головне, ультрафіолетову радіацію Сонця. У нижніх шарах атмосфери озон міститься в незначній кількості. З висотою утримання озону в атмосфері зростає, досягаючи максимуму в стратосфері, на висотах 24-28 км, а на висотах 60- 70 км він зникає. Ми вже говорили, що ультрафіолетові промені Сонця в значній мірі поглинаються верхніми шарами атмосфери. Частина, що залишилася проникає в мезосферу і стратосферу і тут затримується озоном. Поглинання ультрафіолетової радіації Сонця дуже важливо для розвитку живих організмів, бо великі дози ультрафіолетової променевої енергії знищують їх. Незначні її дози, що пропускалися озоном до поверхні землі, надаючи згубну дію на мікроорганізми, благотворно впливають на людину.
Як зазначалося вище, завдяки оранжерейному ефекту охолодження земної поверхні вночі значно зменшується. Відомо, що в безхмарну ніч температура повітря внаслідок випромінювання земної поверхні сильно знижується в порівнянні з денною температурою; в цих випадках спостерігається велика добова амплітуда, під якою розуміють різницю між максимальною і мінімальною температурами. Навесні і восени при нічному проясненні неба температура повітря і поверхні землі нерідко знижується до від'ємних значень, т. Е. Утворюються заморозки.
Щільний хмарний покрив вночі зменшує зниження температури. При тій же вечірньої температурі, при якій в ясну ніч спостерігаються заморозки, в похмуру ніч мінімальна температура не знижується до негативної. В цьому випадку діє оранжерейний ефект. Частина поглиненого тепла хмари випромінюють в світовий простір, частина повертають на Землю (рис. 16). При відсутності хмар теплові промені Землі вільно йдуть у світовий простір, внаслідок чого земна поверхня і прилеглий шар повітря швидко охолоджуються. 
оранжерейний ефект
Завдяки оранжерейному ефекту температура повітря біля поверхні землі в цілому для земної кулі дорівнює 16 ° вище нуля. Якщо врахувати, що в космічному просторі температура близька до абсолютного нуля, т. Е. До -273 °, то завдяки атмосфері температура біля поверхні землі буде вищою космічної на 289 °.
На принципі оранжерейного ефекту заснована захист рослин від легких морозів. Для боротьби із заморозками зазвичай проводиться димлення. Дим, стелячись по землі, затримує теплові промені, що випускаються земною поверхнею.
На принципі оранжерейного ефекту побудовані засклені оранжереї для вирощування розсади різних теплолюбних культур, для сушки фруктів і т. П. Скло має властивість пропускати короткохвильові сонячні промені і не пропускати довгохвильові теплові промені. В результаті накопичення тепла температура всередині парників буває помітно вище температури повітря зовні.
Прогрівання поверхні землі при надходженні сонячної енергії відбувається по-різному, що в значній мірі залежить від стану і теплопровідності підстильної поверхні. Грунт, швидко нагріваючись вдень, вночі внаслідок віддачі тепла випромінюванням також швидко охолоджується. Сухий грунт, швидко нагріваючись, більшу частину тепла передає повітрю. Вологий грунт і грунт, вкритий рослинністю, частина одержуваного тепла витрачають на випаровування і зростання рослин. Від проникаючих в воду сонячних променів нагрівається не тільки верхній, а й глибинні шари води, так як в водних басейнах відбувається постійне перемішування поверхневих і глибинних вод. Саме через перемішування в теплу частину року вода в морях і океанах в шарі декількох десятків метрів нагрівається. Тому моря й океани є як би акумуляторами сонячної енергії. Особливо значно накопичення тепла в середніх і високих широтах. Тут вода нагрівається в період позитивного радіаційного балансу (в тепле півріччя); взимку, т. е. в період негативного балансу, тепло поступово витрачається, переважно на нагрівання повітря. Внаслідок цього в приморських областях взимку клімат помірний і такі сильні морози, які бувають в місцях, значно віддалених від морів і океанів, тут не спостерігаються. Саме з цієї причини, наприклад, біля південного узбережжя Ісландії середня температура січня дорівнює 0 °, а на тій же широті в Якутії 48 ° нижче нуля.