English
 English
Главная » Архив номеров » Том 34, 2021 г. » Номер 02 »

Том 34, номер 02, статья № 3

Родимова О. Б., Климешина Т. Е. Континуальное поглощение водяным паром при уширении азотом в крыльях ИК-полос Н2О. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 02. С. 93–100. DOI: 10.15372/AOO20210203.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Поглощение Н2О при уширении азотом в ИК-диапазоне рассматривается в рамках асимптотической теории крыльев линий, представляющей поглощение как сумму коэффициентов поглощения отдельными линиями со специальным контуром на далеких расстояниях от центров линий. Параметры контура, относящиеся к классическому и квантовому потенциалам взаимодействия Н2О–N2, находятся подгонкой к экспериментальным данным по поглощению в интервале 4200–5000 см-1 и по температурной зависимости второго вириального коэффициента. Полученный контур используется для расчета континуального поглощения в диапазоне 1000–10000 см-1.

Ключевые слова:

континуальное поглощение Н2О, уширение азотом, крылья спектральных линий, второй вириальный коэффициент

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. Radiat. Transfer. 2011. V. 112. P. 1286–1303.
2. Shine K.P., Ptashnik I.V., Radel G. The water vapour continuum: Brief history and recent developments // Surveys in Geophysics 2012. V. 33. N 3–4. P. 535–555.
3. Hartmann J.-M., Tran H., Armante R., Boulet C., Campargue A., Forget F., Gianfrani L., Gordon I., Guerlet S., Gustafsson M., Hodges J.T., Kassi S., Lisak D., Thibault F., Toon G.C. Recent advances in collisional effects on spectra of molecular gases and their practical consequences // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2018. V. 213. P. 178–227.
4. Shine K.P., Campargue A., Mondelain D., McPheat R.A., Ptashnik I.V., Weidmann D. The water vapour continuum in near-infrared windows – Current understanding and prospects for its inclusion in spectroscopic databases // J. Mol. Spectrosc. 2016. V. 327. P. 193–208.
5. Lechevallier L., Vasilchenko S., Grilli R., Mondelain D., Romanini1 D., Campargue A. The water vapour self-continuum absorption in the infrared atmospheric windows: new laser measurements near 3.3 and 2.0 mm // Atmos. Meas. Tech. 2018. V. 11. P. 2159–2171.
6. Ptashnik I., Klimeshina T.E., Solodov A.A., Vigasin A.A. Spectral composition of the water vapour self-continuum absorption within 2.7 and 6.25 mm bands // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2019. V. 228. P. 97–05.
7. Odintsova T., Tretyakov M.Yu., Zibarova A.O., Pirali O., Roy P., Campargue A. Far-infrared self-continuum absorption of H216O and H218O (15–500 cm-1) // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2019. V. 227. P. 1900–1909.
8. 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. Radiat. Transfer. 2013. V. 120. P. 23–25.
9. Климешина Т.Е., Родимова О.Б. Расчет континуального поглощения Н2О в ИК-диапазоне на основе измерений Берча // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 8. С. 628–632.
10. Burch D.E., Gryvnak D.A. Continuum absorption by H2O vapor in the infrared and millimeter regions / A. Deepak, T.D. Wilkerson, L.H. Ruhnke (eds.) // Atmospheric water vapor. New York, London, Toronto, Sydney, San Francisco: Academic Press, 1980. P. 47–76.
11. Burch D.E. Continuum absorption by atmospheric H2O // Proc. SPIE. 1981. V. 277. P. 28–39.
12. Burch D.E., Alt R.L. Continuum absorption by H2O in the 700–1200 cm-1 and 2400–2800 cm-1 windows // Report AFGL-TR-84-0128. 1984. 31 p.
13. Vasilchenko S., Campargue A., Kassi S., Mondelain D. The water vapour self- and foreign-continua in the 1.6 mm and 2.3 mm windows by CRDS at room temperature // J. Geophys. Res.: Atmos. 2019. V. 227. P. 230–238.
14. Mondelain D., Vasilchenko S., Cermak P., Kassi S., Campargue A. The self- and foreign-absorption continua of water vapor by cavity ring-down spectroscopy near 2.35 mm // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17. P. 17762–17770.
15. Burch D.E. Absorption by H2O in narrow windows between 3000–4200 cm-1 // Report AFGL-TR-85-0036. 1985. 37 p.
16. Baranov Y.I. The continuum absorption in H2O + N2 mixtures in the 2000–3250 cm-1 spectral region at temperatures from 326 to 363 K // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112. P. 2281–2286.
17. Ptashnik I.V., McPheat R.A., Shine K.P., Smith K.M., Williams R.G. Water vapour foreign-continuum absorption in near-infrared windows from laboratory measurements // Philos. Trans. R. Soc. A. 2012. V. 370. P. 2557–2577.
18. 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.
19. Clough S.A., Kneizys F.X., Davies R.W. Line shape and the water vapor continuum // Atmos. Res. 1989. V. 23, iss. 3–4. P. 229–241.
20. Ma Q., Tipping R.H., Leforestier C. Temperature dependences of mechanisms responsible for the water-vapor continuum absorption: 1. Far wings of allowed lines // J. Chem. Phys. 2008. V. 128, N 12. P. 124313.
21. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Контур спектральной линии и межмолекулярное взаимодействие. Новосибирск: Наука, 1986. 216 с.
22. Творогов С.Д., Родимова О.Б. Столкновительный контур спектральных линий. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2013. 196 с.
23. Климешина Т.Е., Богданова Ю.В., Родимова О.Б. Континуальное поглощение водяным паром в окнах прозрачности атмосферы 8–12 и 3–5 мкм // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 9. C. 765–769; Klimeshina T.E., Bogdanova Yu.V., Rodimova O.B. Continuum absorption by water vapor in the 8–12 and 3–5 mm atmospheric transparency windows // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 1. P. 71–76.
24. Tulegenov A.S., Wheatley R.J., Hodges M.P., Harvey A.H. Intermolecular potential and second virial coеfficient of the water–nitrogen complex // J. Chem. Phys. 2007. V. 126, iss. 9. P. 094305-1–11.
25. Brown A., Tipping R.H. Collision-induced absorption in dipolar molecule — homonuclear diatomic pairs / C. Camy-Peyret, A.A. Vigasin (eds.) // Proc. NATO. Dordrecht: Kluwer, 2003. P. 93–99.
26. Mondelain D., Vasilchenko S., Čermák P., Kassi S., Campargue A. The CO2 absorption spectrum in the 2.3 mm transparency window by high sensitivity CRDS: (II) Self-absorption continuum // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 187. P. 38–43.
27. Tonkov M.V., Filippov N.N., Bertsev V.V., Bouanich J.P., Nguyen Van-Thanh, Brodbeck C., Hartmann J.M., Boulet C., Thibault F., Le Doucen R. Measurements and empirical modeling of pure CO2 absorption in the 2.3-mm region at room temperature: Far wings, allowed and collision-induced bands // Appl. Opt. 1996. V. 35, N 24. P. 4863–4870.
28. Tipping R.H., Ma Q. Theory of the water vapor continuum and validations // Atmos. Res. 1995. V. 36. P. 69–94.
29. Родимова О.Б. Континуальное поглощение в ИК-спектре углекислого газа и водяного пара // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 8. C. 595–600; Rodimova O.B. Carbon dioxide and water vapor continuum absorption in the infrared spectral region // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 6. P. 564–569.
30. Birk M., Wagner G., Loos J., Shine K.P. 3 mm water vapor self- and foreign-continuum: New method for determination and new insights into the self-continuum // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2020. V. 253. P. 107134-1–22.