温度高于绝对零度的任何物体，都要向外放射辐射能。海面也向外辐射能量，由于海面的温度较低，一般不超过30℃，其辐射波长在3—80微米之间，所以海面放射的辐射是长波辐射。海面辐射大部分被大气中的水汽吸收，大气吸收了这种辐射能后，使温度增高，与此同时，大气也向外界辐射长波辐射，其中的一部分进入太空，另一部分返回海面，返回海面的这一部分辐射能称大气逆辐射。辐射达到海面的大气逆辐射，几乎全部被海水吸收。因为海水表层对长波辐射的吸收能力很强，所以在表面几分之一厘米的薄层内，便吸收了其中的绝大部分，可见，大气与海洋进行着长波辐射的热交换，其净辐射量应是海面辐射与大气逆辐射之差，这个差值称为海面有效回辐射（offshore effective counter-radioactivity）。辐射热交换的结果，总是海洋失去热量。海洋的有效回辐射主要取决于海面水温（温度越高，有效回辐射减小）、大气中的水汽含量（水汽含量越多，有效回辐射减小）和云的特性（云多时，由于大气逆辐射增大，故有效回辐射减小）等。