Том 16, номер 03, статья № 13

Аннотация:

Для оценки влияния неоднозначности, существующей в настоящее время в выборе спектроскопической информации по водяному пару, на погрешность моделирования потоков солнечной радиации в атмосфере были выполнены line-by-line расчеты в спектральном интервале 2 000-20 000 cм^-1 (0,5-5 мкм). Проведено также сравнение двух моделей континуума воды CKD-1 и CKD-2.4. Показано, что максимальная погрешность при расчете потоков солнечной радиации вследствие рассмотренных факторов может достигать 5,9 Вт/м² для лета средних широт и зенитного угла солнца 30°. Это составляет ~ 0,8% от величины нисходящего потока радиации у поверхности земли и ~ 3,3% от величины полного поглощения радиации в атмосфере. Показано, что основной вклад в погрешность среди рассмотренных факторов дают слабые линии поглощения, не включенные в HITRAN.

Список литературы:

1. Fouquart Y., Bonnel B. and Ramaswamy V. Intercomparing Shortwave Radiation Codes for Climate Studies // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N 5. P. 8955-8968.
2. Arking A. Bringing Climate Models into Agreement with Observations of Atmospheric Absorption // J. Clim. 1999. V. 12. P. 1589-1600.
3. Rothman L.S., Rinsland C.P., Goldman A., Massie S.T., Edwards D.P., Flaud J.-M., Perrin A., Camy-Peyret C., Dana V., Mandin J.-Y., Schroeder J., McCann A., Gamache R.R., Wattson R.B., Yoshino K., Chance K.V., Jucks K.W., Brown L.R., Nemtchinov V., and Varanasi P. The HITRAN Molecular Spectroscopic Database and Hawks (HITRAN Atmospheric Workstation): 1996 edition // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1998. V. 60. P. 665-710.
4. http://www.arm.gov/docs/documents/technical/conf_0003/giver-lp.pdf
5. Partridge H. and Schwenke D.W. The determination of an accurate isotope potential energy surface for water from extensive ab initio calculation and experimental data // J. Chem. Phys. 1997. V. 106. P. 4618-4639.
6. Clough S.A., Kneizys F.X. and Davies R.W. Line shape and water vapour continuum // Atmos. Res. 1989. V. 23. P. 229-241.
7. (see for ex. http://www.sat.uni-bremen.de/projects/maso/publications/master_ext_fr/wvcont.ps.gz)
8. Mitsel A.A., Ptashnik I.V., Firsov K.M., and Fomin B.A. Efficient technique for line-by-line calculating the transmittance of the absorbing atmosphere // Atmos. Oceanic Opt. 1995. V. 8. N 10. P. 847-850.
9. Mlawer E.J., Clough S.A., Brown P.D., and Tobin D.C. Recent development in the water vapor continuum // Proc. of the Ninth ARM Science Team Meeting. 1999. P. 1-6. Atmospheric Radiation Measurement Program.
10. Stamnes K., Tsay S.C., Wiscombe W., and Jayaweera K. A numerically stable algorithm for Discrete-Ordinate-Method transfer in multiply scattering and emitting layered media // Appl. Opt. 1988. V. 27. P. 2502-2509.
11. Kurucz R.L. 1998. http://cfaku5.harvard.edu/sun/irradiance/irradiancebins.dat
12. Giver L.P., Chackerian C., Jr., and Varanasi P. Visible and near-infrared H216O line intensity corrections for HITRAN-96 // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2000. V. 66. P. 101-105.
13. Zhong W., Haigh J.D., Belmiloud D., Schermaul R., and Tennyson J. Note on "The impact of new water vapour spectral line parameters on the calculation of atmospheric absorption" // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 2002. V. 128. P. 1387-1388.
14. Learner R.C.M., Zhong W., Haigh J.D., Belmiloud D., and Clarke J. The contribution of unknown weak water vapor lines to the absorption of solar radiation // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26. N 24. P. 3609-3612.
15. Voronin B.A., Serebrennikov A.B., and Chesnokova T.Yu. Estimation of the role of weak water vapor absorption lines in solar radiation transfer // Atmos. Oceanic Opt. 2001. V. 14. N 9. P. 718-721.
16. Schwenke D.W. and Partridge H. Convergence testing of the analytic representation of an ab initio dipole moment function for water: Improved fitting yields improved intensities // J. Chem. Phys. 2000. V. 113. N 16. P. 6592-6597.