La reflexión es un fenómeno colectivo en una interfaz entre dos medios (http://en.wikipedia.org/wiki/Reflection_(física)) y no es una propiedad de las moléculas individuales en el medio, a diferencia de la absorción y dispersión.
La interfaz está definida por un cambio en el coeficiente de refracción.
En este caso, el coeficiente de refracción de la atmósfera cambia con la altitud (debido a que la densidad es menor a mayor altitud), lo que es plausible que una cierta cantidad de la IR irradiada por la tierra es reflejada por la atmósfera y se incluyen en el hacia abajo flecha blanca en el gráfico.
Sin embargo, la diferencia en la densidad y el coeficiente de refracción) existiría independientemente de la presencia de los gases de efecto invernadero, debido a que sus concentraciones (390 ppm para $\mathbf{CO_2}$) son demasiado pequeñas como para afectar el coeficiente de refracción. Así que si sólo (o principalmente) a la reflexión, no habría problema del cambio climático debido a los provocados por el hombre $\mathbf{CO_2}$ y otros gases de efecto invernadero, ya que no iba a aumentar el efecto invernadero.
El artículo de la wikipedia sobre el efecto invernadero (http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect)
parece indicar que el mecanismo de la baja de flujo de calor es, de hecho, re-emisión de absorción de radiación IR.
Me doy cuenta de que esto aún no responde a su pregunta de por qué la tendencia a la baja de flujo de calor es mayor que el de arriba en el espacio, pero se me ocurren dos razones por las que podría ser el caso de:
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Densidad mayor a menor altitud
Si más de la atmósfera de la masa está cerca de la tierra, lo mismo es cierto para
su contenido de calor, haciendo que la emisión a la tierra más probable.
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La fuente de calor está en la parte inferior
Como se explica en el efecto invernadero artículo de wiki, ya que el entrante
la radiación viene (en gran parte), desde abajo, la mayor parte de la radiación que recibe
absorbido absorberá en las partes bajas de la atmósfera, y por lo tanto
habrá más probabilidades de obtener re-emiten de nuevo a la tierra.
El hecho de que la temperatura a nivel del mar es mayor que en el borde del espacio
no creo, tienen alguna relevancia a esta pregunta. Cada uno de los que el calor fluye en el gráfico tiene una distribución de temperatura (que es su fuente de radiador), pero el gráfico sólo se ocupa de las magnitudes de los flujos del calor, no de su temperatura.
El razonamiento de que el flujo de calor a la tierra es mayor debido a la temperatura más alta a baja altura es incorrecta, porque la úsqueda de sí mismo es en esa misma temperatura (aproximadamente), por lo que no habrá neto flujo de calor debido a la diferencia de temperatura solo.
Además, si la distribución de la temperatura del flujo de calor fue el factor decisivo, el sol de la contribución enano de todos los demás, como su temperatura (y por lo tanto la temperatura de la radiación) es mucho mayor que cualquiera de las otras temperaturas en este sistema. En realidad es la magnitud (en Vatios) de la que el calor fluye que importa, y dado que el Sol está tan lejos, su contribución no dominan.