English
 English
Главная » Архив номеров » Том 34, 2021 г. » Номер 10 »

Том 34, номер 10, статья № 1

Ченцов А. В., Чеснокова Т. Ю., Воронин Б. А., Юрченко С. Н. Оценка вклада линий поглощения H2O в атмосферное пропускание в УФ-диапазоне. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 10. С. 753–758. DOI: 10.15372/AOO20211001.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

В настоящее время наиболее полным теоретическим списком линий поглощения мономера водяного пара является спектроскопический банк данных POKAZATEL, в котором содержатся линии Н2О до энергии диссоциации 40000 см-1 (0,25 мкм). Проведено моделирование атмосферного пропускания УФ-излучения с использованием линий Н2О из списка POKAZATEL. В УФ-диапазоне уточнены параметры уширения линий поглощения с применением различных аппроксимаций. Показано, что вклад линий поглощения Н2О в атмосферное пропускание может достигать 0,03 в диапазоне ~ 25000 см-1 при спектральном разрешении 0,01 см-1.

Ключевые слова:

водяной пар, ультрафиолетовый диапазон, атмосферное пропускание, линии поглощения

Список литературы:

1. Kiehl J., Trenberth K.E. Earth’s annual global mean energy budget // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1997. V. 78. P. 197–208.
2. Du J., Huang L., Min Q., Zhu L. The influence of water vapor absorption in the 290–350 nm region on solar radiance: Laboratory studies and model simulation // Geophys. Res. Lett. 2013. V. 40. P. 4788–4792. DOI: 10.1002/grl.50935.
3. Pei L., Min Q., Du Y., Wang Z., Yin B., Yang K., Disterhof P., Pongetti T., Zhu L. Water vapor near-uv absorption: Laboratory spectrum, field evidence, and atmospheric impacts // J. Geophys. Res.: Atmos. 2020. V. 124. P. 14310–14324. DOI: 10.1029/2019JD030724.
4. Lampel J., Pöhler D., Polyansky O.L., Kyuberis A.A., Zobov N.F., Tennyson J., Lodi L., Frieß U., Wang Y., Beirle S., Platt U., Wagner T. Detection of water vapour absorption around 363 nm in measured atmospheric absorption spectra and its effect on DOAS evaluations // Atmos. Chem. Phys. 2017. V. 17, N 2. P. 1271–1295.
5. Макогон М.М. Спектральные характеристики водяного пара в УФ-области спектра // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 9. С. 764–774.
6. Tikhomirov B.A., Troitskii V.O., Kapitanov V.A, Evtushenko G.S., Ponomarev Yu.N. Photo-acoustic mea­surements of water vapor absorption coefficient in UV spectral region // Acta Phys. Sin. 1998. V. 47, N 3. P. 190–195.
7. Макогон М.М., Пономарев Ю.Н., Тихомиров Б.А. Проблема поглощения водяного пара в УФ-области спектра // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 7. С. 584–588; Makogon M.M., Ponomarev Yu.N., Tikhomirov B.A. The problem of water vapor absorption in the UV spectral range // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 1. P. 45–49.
8. Lampel J., Pöhler D., Tschritter J., Frieß U., Platt U. On the relative absorption strengths of water vapour in the blue wavelength range // Atmos. Meas. Tech. 2015. V. 8. P. 4329–4346. DOI: 10.5194/amt-8-4329-2015.
9. Wilson E.M., Wenger J.C., Venables D.S. Upper li­mits for absorption by water vapor in the near-UV // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2016. V. 170. P. 194–199. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2015.11.015.
10. Partridge H., Schwenke D.W. The determination of an accurate isotope dependent potential energy surface for water from extensive ab initio calculations and experimental data // J. Chem. Phys. 1997. V. 106. P. 4618–4639.
11. Schwenke D.W., Partridge H. Convergence testing of the analytic representation of an ab initio dipole moment function for water: improved fitting yields improved intensities // J. Mol. Spectrosc. 2000. V. 113. P. 6592–6597.
12. Spectroscopy of atmospheric gases [Electronic resource]. URL: http://spectra.iao.ru/molecules (last access: 20.07.2017).
13. Михайленко С.Н., Бабиков Ю.Л., Головко В.Ф. Информационно-вычислительная система "Спектроскопия атмосферных газов". Структура и основные функции // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 9. С. 765–776.
14. Barber R.J., Tennyson J., Harris G.J., Tolchenov R.N. A high accuracy computed water line list – BT2 // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2006. V. 368. P. 1087.
15. Voronin B.A., Tennyson J., Lodi L., Kozodoev A.V. The VoTe room temperature H216O line list up to 25000 cm-1 // Opt. Spectrosc. 2019. V. 127, N 6. P. 967–973.
16. Polyansky O.L., Császár A.G., Shirin S.V., Zobov N.F., Barletta P., Tennyson J., Schwenke D.W., Knowles J.P. High-accuracy ab initio rotation-vibration transitions for water // Science 2003. V. 299, N 5606. P. 539–542.
17. Polyansky O.L, Kyuberis A.A., Zobov N.F., Tennyson J., Yurchenko S.N., Lodi L. ExoMol molecular line lists XXX: A complete high-accuracy line list for water // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2018. V. 480, N 2. P. 2597–2608.
18. Tennyson J., Yurchenko S.N., Al-Refaie A.F., Clark V.H.J., Chubb K.L., Conway E.K., Dewan A., Gorman M.N., Hill C., Lynas-Gray A.E., Mellor T., McKemmish L.K., Owens A., Polyansky O.L., Semenov M., Somogyi W., Tinetti G., Upadhyay A., Waldmann I., Wang Y., Wright S., Yurchenko O.P. The 2020 release of the ExoMol database: Molecular line lists for exoplanet and other hot atmospheres // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2020. V. 255. P. 107228.
19. Tennyson J., Bernath P.F., Brown L.R., Campargue A., Császár A.G., Daumont L., Gamache R.R., Hodges J.T., Naumenko O.V., Polyansky O.L., Rothman L.S., Vandaele A.C., Zobov N.F., AlDerzi A.R., Fabrie C., Fazliev A., Furtenbacher T., Gordon I.E., Lodi L., Mizus I. IUPAC critical evaluation of the rotational-vibrational spectra of watervapor. Part III. Energy levels and transition wavenumbers for H216O // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 117. P. 29–58.
20. Boyarkin O.V., Koshelev M.A., Aseev O., Maksyu­tenko P., Rizzo T.R., Zobov N.F., Lodi L., Tennyson J., Polyansky O.L. Accurate bond dissociation energy of water determined by triple-resonance vibrational spectroscopy and ab initio calculations // Chem. Phys. Lett. 2013. V. 568–569. P. 14–20.
21. Conway E.K., Gordon I.E., Tennyson J., Polyansky O.L., Yurchenko S.N., Chance K. A semi-empirical potential energy surface and line list for H216O extending into the near-ultraviolet // Atmos. Chem. Phys. 2020. V. 20. P. 10015–10027. DOI: 10.5194/acp-20-10015-2020.
22. Voronina Yu., Chesnokova T.Yu., Voronin B., Yur­chenko S. Contribution of new water vapor absorption lines to the atmospheric transmission in the transparency window 8–12 mm // Proc. SPIE. 2020. V. 115600. P. 11560-0B1-OB9. DOI: 10.1117/12.2575547.
23. Chesnokova T.Yu., Voronin B.A., Bykov A.D., Zhuravleva T.B., Kozodoev A.V., Lugovskoy A.A., Tennyson J. Calculation of solar radiation atmospheric absor­ption with different H2O spectral line data banks // J. Mol. Spectrosc. 2009. V. 256, N 1. P. 41–44.
24. Barton E.J., Hill C., Czurylo M., Li H.Y., Hyslop A., Yurchenko S.N., Tennyson J. The ExoMol pressure broadening diet: H2 and He line-broadening parameters // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 203. P. 490–495
25. Voronin B.A., Lavrentieva N.N., Mishina T.P., Chesnokova T.Yu., Barber M.J., Tennyson J. Estimate of the J′ J″ -dependence of water vapor line broadening parameters // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 15. P. 2308–2314.
26. Rothman L.S., Jacquemart D., Barbe A., Chris Benner D., Birk M., Brown L.R., Carleer M.R., Chackerian Jr.C., Chancea K., Coudert L.H., Dana V., Devi V.M., Flaud J.-M., Gamache R.R., Goldman A., Hartmann J.-M., Jucks K.W., Maki A.G., Mandin J.-Y., Massie S.T., Orphal J., Perrin A., Rinsland C.P., Smith M.A.H., Tennyson J., Tolchenov R.N., Toth R.A., Vande Auwe­ra J., Varanasi P., Wagne G. The HITRAN2004 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2005. V. 96. P. 139–204.
27. Пташник И.В., Shine K.P. Влияние обновления спектроскопической информации на расчет потоков солнечной радиации в атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 3. С. 276–281; Ptashnik I.V., Shine K.P. Calculation of solar radiative fluxes in the atmosphere: The effect of updates in spectroscopic data // Atmos. Ocean. Opt. 2003. V. 16, N 3. P. 251–255.
28. Gordon I.E., Rothman L.S., Hill C., Kochanov R.V., Tana Y., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Campargue A., Chance K.V., Drouin B.J., Flaud J.-M., Gamache R.R., Hodges J.T., Jacquemart D., Perevalov V.I., Perrin A., Shine K.P., Smith M.-A.H., Tennyson J., Toon G.C., Tran H., Tyuterev V.G., Barbe A., Császár A.G., Devi V.M., Furtenbacher T., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Jolly A., Johnson T.J., Karman T., Kleiner I., Kyuberis A.A., Loos J., Lyu­lin O.M., Massie S.T., Mikhailenko S.N., Moazzen-Ahmadi N., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Niki­tin A.V., Polyansky O.L., Rey M., Rotger M., Sharpe S.W., Sung K., Starikova E., Tashkun S.A., Vander  Auwera J., Wagner G., Wilzewski J., Wcisło P., Yu S., Zak E.J., The HITRAN2016 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 203. P. 3–69. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2017.06.038.
29. Yurchenko S.N., Al-Refaie A.F., Tennyson J. ExoCross: a general program for generating spectra from molecular line lists // Astron. Astrophys. 2018. V. 614. P. A131.
30. 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.
31. Мицель А.А., Пташник И.В., Миляков А.В. Оптимизация line-by-line алгоритма расчета молекулярного поглощения // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13, № 12. С. 1137–1141.
32. Anderson G.P., Clough S.A., Kneizys F.X., Chetwynd J.H., Shettle E.P. AFGL Atmospheric Constituent Profiles (0–120 km), Air Force Geophysics Laboratory. AFGL-TR-86-0110. Environ. Res. Paper. 1986. N 954.
33. Fischer J., Gamache R.R., Goldman A., Rothman L.S., Perrin A. Total internal partition sums for molecular species in the 2000 edition of the HITRAN database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2003. V. 82. P. 401–412.