Атмосферная оптика — раздел физики атмосферы, изучающий процессы распространения оптического излучения в атмосфере. Атмосферная оптика исследует физические и химические процессы, которые определяют оптическое состояние атмосферы, механизмы формирования и изменения климата, основанные на оптически значимых составляющих атмосферы, а также процессы в атмосфере, определяющие радиационный режим и климат Земли. В рамках физической оптики также разрабатываются методы исследования окружающей среды.
Разделы атмосферной оптики включают в себя молекулярную спектроскопию, распространение оптических волн, атмосферную коррекцию, дистанционную диагностику окружающей среды, эволюцию оптических характеристик под воздействием природных и антропогенных факторов.
Атмосферная оптика тесно связана с изучением оптики коллоидов и аэрозолей, планетных атмосфер, оптики моря, радиационной теплопередачи и др.[1] С атмосферной оптикой связано открытие явления рассеяния излучения, определение числа Авогадро, доказательство молекулярного строения атмосферы и кинетическая теория газов и др.[2] Атмосферная оптика находит применение в решении проблем физической химии, астрофизики, океанологии, техники[1], метеорологии, транспорта, агротехники, светотехники, курортологии, астрофизики и т. д.[2]
Атмосферная оптика является одной из наиболее древних наук, она зародилась несколько тысяч лет назад, когда человек впервые начал систематизировать свои наблюдения за небом. До начала XX века в атмосферной оптике преимущественно использовались методы визуального наблюдения, учёных в первую очередь интересовали феноменологические явления: зори, радуги, гало, венцы, глории, миражи, ложные солнца[1], цвет неба[2] и облаков. Указанные явления происходят при рассеянии световых лучей от солнца в атмосфере и сильно зависят от длин волн излучения.[3]. Современная атмосферная оптика изучает распространение, трансформацию, а также генерацию электромагнитных волн в широком диапазоне длин волн: от ультрафиолета до радиоизлучения[4].