¿Por qué una cámara térmica solo capta un objeto con alta temperatura pero no la atmósfera?

No es verdad. Una cámara térmica puede ver nubes.

también objetos que son simplemente relativamente cálidos, no calientes. Los árboles en esta imagen están cubiertos de nieve. Cualquier objeto más cálido que el cero absoluto emite radiación de cuerpo negro y una cámara térmica lo detectará. El mío es sensible al infrarrojo a una longitud de onda de 10um.

Es cierto que el aire seco es bastante transparente al infrarrojo, como lo es a la luz visible, mientras que en muchos casos verá la radiación reflejada de cosas como el agua o las ventanas de vidrio, por lo que parecen más cálidos de lo que realmente son porque está viendo el reflejo de Un objeto más cálido.

El futuro de estas cámaras es detectar objetos más calientes que la temperatura de la atmósfera …

En cada cambio climático, un ser vivo está más caliente que la temperatura.