放射冷却
絶対温度が零度ではない全ての物体は、プランクの法則により電磁波を放射している。電磁波を放射している物体は温度が下がり、他から放射を受けた物体は温度が上がる。
昼間、太陽の光が地表面に当たっている時、地表面は太陽放射を受けて温度が上昇する。逆に夜間は、地表面から宇宙空間に向けての放射があり、地表面の温度は低下する。このとき、大気中に雲が存在すると、雲からの放射を地表面が受けることにより、地表面の温度低下が妨げられる。一方、大気中の水蒸気が少ないよく晴れた夜間(日本では冬季間が代表的)には、地表からの放射はそのまま宇宙空間に放出されるため、地表付近の温度が低下しやすい。この状態を放射冷却と呼ぶ。
風が強い場合には、放射冷却が起こっても空気が混合して上空の暖かい空気が降りてくるため、放射冷却は弱くなる。また、水は比熱容量が大きいため放射冷却が起こりにくい。海岸や湖岸などでは、風が弱くても海陸風や湖陸風によって自然と混合が起こるため、水辺に近いほど放射冷却が弱くなる。山や丘に囲まれた盆地や窪地では、低地に冷気が溜まって冷気湖となり、混合が抑えられるので放射冷却が強い。