Том 28, номер 10, статья № 1

pdf Симонова А. А., McPheat R., Пташник И. В., Smith K., Shine K. P. Особенности континуального поглощения водяного пара в полосах 0,94 и 1,13 мкм. // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28. № 10. С. 867-871. DOI: 10.15372/AOO20151001.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Континуальное поглощение водяного пара (или континуум) имеет особое значение для радиационного баланса Земли. Исследуется один из слабоизученных спектральных диапазонов континуума – область спектра от 8500 до 12500 см–1 (1,17–0,8 мкм), включающая две полосы поглощения водяного пара. Континуум определялся из экспериментальных спектров поглощения в чистом водяном паре, полученных с помощью Фурье-спектрометра высокого разрешения. Измерения проводились при повышенных температурах (от 398 до 471 К) и давлениях (от 1 до 5 атм). В полосах восстановленного континуума обнаружены явно выраженные спектральные пики поглощения, отсутствующие в широко используемой модели континуума MT_CKD. Оценка полной константы димеризации для стабильных и метастабильных димеров при подгонке модельного спектра димеров к экспериментальному континууму при 400 К составила 0,028 см–1, что в 2 раза превышает предсказания современных ab initio расчетов этой величины.

Ключевые слова:

континуальное поглощение, водяной пар, полосы поглощения, модель континуума MT_CKD

Список литературы:


1. Shine K.P., Ptashnik I.V., Rädel G. The water vapour continuum: Brief history and recent developments // Surv. Geophys. 2012. V. 33. Р. 535–555.
2. Mlawer E.J., Payne V.H., Moncet J.-L., Delamere J.S., Alvarado M.J., Tobin D.D. Development and recent evaluation of the MT_CKD model of continuum absorption // Phil. Trans. Roy. Soc. A. 2012. V. 370. Р. 2520–2556. DOI: 10.1098/rsta.2011.0295.
3. Ptashnik I.V., Smith K.M., Shine K.P., Newnham D.A. Laboratory measurements of water vapour continuum absorption in spectral region 5000–5600 cm1: Evidence for water dimmers // Quant. J. Roy. Meteorol. Soc. 2004. V. 130. P. 2391–2408.
4. Paynter D.J., Ptashnik I.V., Shine K.P., Smith K.M. Pure water vapor continuum measurements between 3100 and 4400 cm–1: Evidence for water dimer absorption in near atmospheric conditions // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34. P. L12808-1–L12808-5.
5. Ptashnik I.V., Shine K.P., Vigasin A.A. Water vapour self-continuum and water dimers. 1. Review and analysis of recent work // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112. P. 1286–1303.
6. Ptashnik I.V., McPheat R.A., Shine K.P., Smith K.M., Williams R.G. Water vapor self-continuum absorption in near-infrared windows derived from laboratory measurements // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. P. D16305-1–D16305-16.
7. Shillings A.J., Ball S.M., Barber M.J., Tennyson J., Jones R.L. An upper limit for water dimer absorption in the 750 nm spectral region and a revised water line list // Atmos. Chem. Phys. 2011. V. 10. P. 23345–23380.
8. Мицель А.А., Пташник И.В., Фирсов К.М., Фомин Б.А. Эффективный метод полинейного счета пропускания поглощающей атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 1995. Т. 8, № 10. С. 1547–1551.
9. Vigasin A.A. Bimolecular absorption in atmospheric gases // Weakly interacting molecular pairs: Unconventional absorbers of radiation in the atmosphere / Ed. by C. Camy-Peyret, A.A. Vigasin. Boston; Dordrecht; London: Kluwer Academic Publishers, 2003. Р. 23–47.
10. Kjaergaard H.G., Garden A.L., Chaban G.M., Gerber R.B., Matthews D.A., Stanton J.F. Calculation of vibrational transition frequencies and intensities in water dimer: Comparison of different vibrational approaches // J. Phys. Chem. A. 2008. V. 112. P. 4324–4335.
11. Kuyanov-Prozument K., Choi M.Y., Vilesov A.F. Spectrum and infrared intensities of OH-stretching bands of water dimmers // J. Chem. Phys. 2010. V. 132. P. 014304-1–014304-7.
12. Scribano Y., Goldman N., Saykally R.J., Leforestier C. Water dimers in atmosphere III; equilibrium constant from flexible potential // J. Phys. Chem. A. 2006. V. 110. P. 5411–5419.
13. Serov E.A., Koshelev M.A., Odintsova T.A., Parshin V.V., Tretyakov M.Yu. Rotationally resolved water dimer spectra in atmospheric air and pure water vapour in the 188–258 GHz range // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16, N 47. P. 26221–26233.