前面已经提到,水是唯一一种以固态、液态和气态三种形式共存于大气层中的成分。LM2735XMFX固态的水指的是大气中的雪花和微细的冰晶体等,而液态的水指的是大气中的云雾和雨等,这些固态和液态的水在大气中对辐射传输主要起到散射的作用。而对红外辐射产生吸收的主要是以气态形式存在的水,即水蒸气,水蒸气对电磁辐射的吸收主要集中在红外光谱区。

   从前面大气成分的介绍中我们知道,大气层中水蒸气的含量随海拔和地理纬度区域以及季节气候等在空间和时间上都存在很大的变化。因此在研究水蒸气对红外辐射的吸收时,必须要掌握水蒸气在大气层中的分布情况、大气层中水蒸气含量的描述方法、水蒸气对红外辐射吸收的物理模型等相关理论。本节就将系统地介绍这些基础理论。