光波在大气中传播时,光的强度按指数律衰减,对波长为的单色光有:
式中为入射光强度;
为光传播距离;
为传播路径上的消光系数(衰减系数)。
称为大气透射比或大气透过率,表示通过距离为
的路径后,能透过的辐射量占入射辐射量的百分率。若讨论此单色光束沿铅直方向由大气外界至某一高度传播时,
就称为大气透明度。大气消光系数是气溶胶消光系数和气体分子消光系数之和。在低层大气中气溶胶粒子的消光效应比空气分子的大得多,而且变化复杂,所以污染空气中的气溶胶含量大时,太阳光受到严重削弱,大气透过率明显降低。由于大气消光系数随波长而变化,大气对某一波段的平均透过率和单一波长的透过率会有很大差别。
大气中传播的电磁波辐射强度因气溶胶和分子散射、吸收而衰减。以消光系数表示其强弱,又称削弱系数或衰减系数。消光系数定义为电磁波在均匀介质中传播时,其强度因吸收和散射而衰减到入射强度的36.7%时所需通过介质距离的倒数,单位为厘米-1,与传递的电磁波波长、气溶胶大小、密度和性质有关,消光系数等于吸收系数与散射系数之和。在可见光和红外波段,分子消光系数的理论计算比较容易,而对气溶胶的消光系数常要通过测量才能获取,在遥感辐射传输问题中还要知道消光系数随高度的变化。