Том 26, номер 11, статья № 2

pdf Климешина Т. Е., Петрова Т. М., Родимова О. Б., Солодов А. А., Солодов А. М. Поглощение СО2 за кантами полос в области 8000 см–1. // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 11. С. 925–931.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Измерено поглощение излучения углекислым газом в области 8000 см–1, проведен расчет коэффициентов поглощения с применением асимптотической теории крыльев линий на основе подгонки к экспериментальным данным. Результаты расчета хорошо согласуются с экспериментом. Согласно теории крыльев линий поглощение в крыльях полос обусловлено крыльями сильных линий близлежащей полосы. В рамках этих представлений экспериментальные и расчетные данные о коэффициенте поглощения СО2 в крыльях двух полос в области 8000 см–1 могут являться источником сведений о форме контура спектральных линий при смещенных частотах, отвечающих нескольким десяткам полуширин. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что параметры контуров в крыльях полос, отвечающих переходам с одним и тем же начальным состоянием, оказываются близкими. Выражение для контура спектральных линий при больших смещенных частотах может быть полезно для расчетов пропускания излучения в окнах прозрачности атмосфер, содержащих СО2.

Ключевые слова:

континуальное поглощение, углекислый газ, самоуширение, крылья спектральных линий

Список литературы:

1. Ptashnik I.V., Shine K.P., Vigasin A.A. Water vapour self-continuum and water dimers: 1. Analysis of recent work // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 8. P. 1286–1303.
2. Winters B.H., Silverman S., Benedict W.S. Line shape in the wing beyond the band head of the 4,3 m band of CO2 // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1964. V. 4, N 4. P. 527–537.
3. Menoux V., LeDoucen R., Boissoles J., Boulet C. Line shape in the low-frequency wing of self- and N2-broadened ν3 CO2 lines: temperature dependence of the asymmetry // Appl. Opt. 1991. V. 30, N 3. P. 281–286.
4. Bulanin M.O., Dokuchaev A.B., Tonkov M.V., Filipov N.N. Influence of the line interference on the vibration-rotation band shapes // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1984. V. 31, N 6. P. 521–543.
5. Lamouroux J., Tran H., Laraia A.L., Gamache R.R., Rothman L.S., Gordon I.E., Hartmann J.-M. Updated database plus software for line-mixing in CO2 infrared spectra and their test using laboratory spectra in the 1.5–2.3 mm region // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 15. P. 2321–2331.
6. Stefani S., Piccioni G., Snels M., Grassi D., Adriani A. Experimental CO2 absorption coefficients at high pressure and high temperature // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2013. V. 117. P. 21–28.
7. Tran H., Boulet C., Stefani S., Snels M., Piccioni G. Measurements and modelling of high pressure pure CO2 spectra from 750 to 8500 cm–1. I–central and wing regions of the allowed vibrational bands // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 6. P. 925–936.
8. Burch D.E., Gryvnak D.A. Absorption of infrared radiant energy by CO2 and H2O. V. Absorption by CO2 between 1100 and 1835 cm–1 (9.1–5.5 mm) // J. Opt. Soc. Amer. 1971. V. 61, N 4. P. 499–503.
9. Burch D.E., Gryvnak D.A., Patty R.R., Bartky Ch.E. Absorption of infrared radiant energy by CO2 and H2O. IV. Shapes of collision-broadened CO2 lines // J. Opt. Soc. Amer. 1969. V. 59, N 3. P. 267–280.
10. Vigasin A.A. Bimolecular absorption in atmospheric gases // Weakly Interacting Molecular Pairs: Unconventional Absorbers of Radiation in the Atmosphere / Eds. C. Camy-Peyret, A.A. Vigasin. Dordrecht: Kluwer, 2003. P. 23–47.
11. Ma Q., Tipping R.H. The distribution of density matrices over potential-energy surfaces: application to the calculation of the far-wing line shapes for CO2 // J. Chem. Phys. 1998. V. 108, N 9. P. 3386–3399.
12. Ma Q., Tipping R.H., Boulet C., Bouanich J. Theoretical far-wing line shape and absorption for high-temperature CO2 // Appl. Opt. 1999. V. 38, N 3. P. 599–604.
13. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Контур спектральной линии и межмолекулярное взаимодействие. Новосибирск: Наука, 1986. 216 с.
14. Творогов С.Д., Несмелова Л.И. Радиационные процессы в крыльях полос атмосферных газов // Изв. АН СССР. Сер. Физ. атмосф. и океана. 1976. T. 12, № 6. C. 627–633.
15. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Коэффициент поглощения света в крыле полосы 4,3 мкм СО2 // Изв. вузов. Физ. 1980. Вып. 10. C. 106–107.
16. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Спектральное поведение коэффициента поглощения в полосе 4,3 мкм СО2 в широком диапазоне температур и давлений // Оптика атмосф. и океана 1992. Т. 5, № 9. С. 939–946.
17. Родимова О.Б. Контур спектральных линий СО2 при самоуширении от центра до далекого крыла // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15, № 9. C. 768–777.
18. Афанасенко Т.С., Родин А.В. Влияние столкновительного уширения линий на спектр и потоки теплового излучения в нижней атмосфере Венеры // Астрон. вестн. 2005. Т. 39, № 3. С. 1–13.
19. Пономарев Ю.Н., Петрова Т.М., Солодов А.М., Солодов А.А., Сулакшин С.А. Фурье-спектрометр с 30-метровой многоходовой кюветой для исследования слабых спектров поглощения атмосферных газов // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 8. С. 726–728.
20. Ptashnik I.V., Petrova T.M., Ponomarev Yu.N., Shine K.P., Solodov A.A., Solodov A.M. Near infrared water vapour self-continuum at close to room temperature // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2013. V. 120. P. 23–35.
21. Tvorogov S.D., Rodimova O.B. Spectral line shape. I. Kinetic equation for arbitrary frequency detunings // J. Chem. Phys. 1995. V. 102, N 22. P. 8736–8745.
22. Bogdanova Yu.V., Rodimova O.B. Line shape in far wings and water vapor absorption in a broad temperature interval // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 15. P. 2298–2307.
23. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 930 с.
24. Войцеховская О.К., Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Сулакшина О.Н., Макушкин Ю.С., Творогов С.Д. Коэффициент поглощения света в крыле полосы 1,4 мкм СО2 // 6-й Всесоюзн. симпоз. по распространению лазерного излучения в атмосфере: Тезисы докл. Томск, 1981. Ч. 2. С. 16–19.
25. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д., Войцеховская О.К., Макушкин Ю.С., Сулакшина О.Н. Коэффициент поглощения света в крыльях полос углекислого газа в области 2,7 мкм // 6-й Всесоюзн. симпоз. по молекулярной спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения: Тезисы докл. Томск, 1982. Ч. 2. С. 62–66.
26. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д., Войцеховская О.К., Сулакшина О.Н. Коэффициент поглощения в крыльях полос углекислого газа в спектральном интервале 790–910 см–1 // Изв. вузов. Физ. 1982. № 5. С. 105–108.
27. Климешина Т.Е., Родимова О.Б. Изменение контура линии в крыле от полосы к полосе в случае Н2О и СО2 // Оптика атмосф. и океана. 2013. T. 25, № 1. С. 18–23.