解题思路：该图为大气受热过程示意图．大气的受热过程为：由于大气层中的水汽、尘埃和二氧化碳对太阳的短波辐射吸收能力较弱，因此大部分太阳辐射能直接到达地表．地表在吸收了太阳短波辐射后，不断增温的同时释放长波辐射．近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力，而使大气增温．故大气温度的直接热源是的地面辐射．
该图为大气受热过程示意图，根据大气的受热过程可知，大气中的水汽、二氧化碳通过吸收地面长波辐射而使大气增温，故大气温度的直接热源是地面辐射，地面辐射为地面射向大气，即为图中③．
故选：C．
点评：
本题考点： 大气的受热过程．
考点点评： 理解记忆大气受热过程及辐射特征即可，属于基础题．