English
 English
Главная » Архив номеров » Том 37, 2024 г. » Номер 07 »

Том 37, номер 07, статья № 2

Синица Л. Н., Сердюков В. И., Невзорова Т.А., Дударёнок А. С., Лаврентьева Н. Н. Измерения и расчеты коэффициентов уширения и сдвига линий N2О давлением воздуха в полосе (0002) ← (0000). // Оптика атмосферы и океана. 2024. Т. 37. № 07. С. 546–553. DOI: 10.15372/AOO20240702.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Точные измерения концентрации закиси азота, мощного парникового газа, в атмосфере Земли важны для моделирования радиационного баланса нашей планеты. Представлены измеренные коэффициенты уширения и сдвига линий N2O давлением воздуха при комнатной температуре для 82 колебательно-вращательных переходов в полосе (0002) ← (0000), вращательное квантовое число m меняется от 3 до 54. Измерения проведены на Фурье-спектрометре IFS-125M со спектральным разрешением 0,0056 см-1. Вычисленные коэффициенты уширения и сдвига линий получены полуклассическим методом, модифицированным включением в расчетную схему корректирующего фактора. Определенные нами параметры сравнивались с представленными в литературе и в современных базах спектроскопических данных. Выявлена колебательная зависимость полуширин линий для валентного колебания n3.

Ключевые слова:

параметры контура линии, уширение линии, полуширина линии, сдвиг линии, закись азота

Иллюстрации:
Список литературы:

1. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Козлов А.В., Фофонов А.В. Потоки парниковых газов на границе «почва–атмосфера» в фоновом районе города Томска // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 12. С. 1021–1031. DOI: 10.15372/AOO20221209; Arshinov M.Yu., Belan B.D., Davydov D.C., Kozlov A.V., Fofonov A.V. Soil–atmosphere greenhouse gas fluxes in a background area in the Tomsk Region (Western Siberia) // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 2. P. 152–161.
2. Вирт Д.А. Парижское Соглашение: новый компонент климатического режима ОOH (The Paris Agreement as a New Component of the UN Climate Regime) // Вестник международных организаций. 2017. Т. 12, № 4. С. 185–214.
3. Кондратьев К.Я., Исидоров В.А. Окислы азота как химически и оптически активные малые газовые компоненты тропосферы // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 8. С. 643–652.
4. Белан Б.Д. Тропосферный озон. 6. Компоненты озоновых циклов // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 4. С. 358–379.
5. Toth R.A. N2- and air-broadened linewidths and frequency-shifts of N2O // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2000. V. 66. P. 285–304. DOI: 10.1016/S0022-4073(99)00167-3.
6. Loos J., Birk M., Wagner G. Pressure broadening, -shift, speed dependence and line mixing in the n3 ro-vibrational band of N2O // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2015. V. 151. P. 300–309. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2014.10.008.
7. Nemtchinov V., Sun C., Varanasi P. Measurements of line intensities and line widths in the 3-fundamental band of nitrous oxide at atmospheric temperatures // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2004. V. 84. P. 267–284. DOI: 10.1016/S0022-4073(02)00355-2.
8. Nakayama T., Fukuda H., Sugita A., Hashimoto S., Kawasaki M., Aloisio S., Morino I., Inoue G. Buffer-gas pressure broadening for the (0003) ← (0000) band of N2O measured with continuous-wave cavity ring-down spectroscopy // Chem. Phys. 2007. V. 334. P. 196–203. DOI: 10.1016/j.chemphys.2007.03.001.
9. Adkins E.M., Long D.A., Fleisher A.J., Hodges J.T. Near-infrared cavity ring-down spectroscopy measurements of nitrous oxide in the (4200) ← (0000) and (5000) ← (0000) bands // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. V. 262. P. 107527. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107527.
10. Gordon I.E., Rothman L.S., Hargreaves R.J., Hashemi R., Karlovets E.V., Skinner F.M., Conway E.K., Hill C., Kochanov R.V., Tan Y., Wcisło P., Finenko A.A., Nelson K., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Campargue A., Chance K.V., Coustenis A., Drouin B.J., Flaud J.-M., Gamache R.R., Hodges J.T., Jacquemart D., Mlawer E.J., Nikitin A.V., Perevalov V.I., Rotger M., Tennyson J., Toon G.C., Tran H., Tyuterev V.G., Adkins E.M., Baker A., Barbe A., Canèw E., Császár A.G., Dudaryonok A., Egorov O., Fleisher A.J., Fleurbaey H., Foltynowicz A., Furtenbacher T., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Horneman V.-M., Huang X., Karman T., Karns J., Kassi S., Kleiner I., Kofman V., Kwabia-Tchana F., Lavrentieva N.N., Lee T.J., Long D.A., Lukashevskaya A.A., Lyulin O.M., Makhnev V.Yu., Matt W., Massie S.T., Melosso M., Mikhailenko S.N., Mondelain D., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Perrin A., Polyansky O.L., Raddaoui E., Raston P.L., Reed Z.D., Rey M., Richard C., Tóbiás R., Sadiek I., Schwenke D.W., Starikova E., Sung K., Tamassia F., Tashkun S.A., Auwera J.V., Vasilenko I.A., Vigasin A.A., Villanu­eva G.L., Vispoel B., Wagner G., Yachmenev A., Yurchenko S.N. The HITRAN2020 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 2022. V. 277, N 1. 107949. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107949.
11. Kruglova T.V., Shcherbakov A.P. Automated line search in molecular spectra based on nonparametric statistical methods: Regularization in estimating parameters of spectral lines // Opt. Spectrosc. 2011. V. 111. P. 353–356. DOI: 10.1134/S0030400X1109013X.
12. Mogi K., Komine T., Hirao K. A theoretical study on the dipole moment of N2O and the weakly bound complexes formed by N2O // J. Chem. Phys. 1991. V. 95. P. 8999. DOI: 10.1063/1.461231.
13. Chetty N., Couling V.W. Measurement of the electric quadrupole moment of N2O // J. Chem. Phys. 2011. V. 134, N 144307. DOI: 10.1063/1.3578609.
14. Halkier A., Coriani S., Jørgensen P. The molecular electric quadrupole moment of N2 // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 294. P. 292–296. DOI: 10.1016/S0009-2614(98)00878-1.
15. Buckingham A.D., Disch R.L., Dunmur D.A. Quadrupole moments of some simple molecules // J. Am. Chem. Soc. 1968. V. 90. P. 3104–3107. DOI: 10.1021/ja01014a023.
16. Bykov A.D., Lavrentieva N.N., Sinitsa L.N. Semi-empiric approach of the calculation of H2O and CO2 line broadening and shifting // Mol. Phys. 2004. V. 102, N 14–15. P. 1653–1658. DOI: 10.1080/00268970410001725765.
17. Anderson P.W. Pressure broadening in the microwave and infrared regions // Phys. Rev. 1949. V. 76. P. 647–661. DOI: 10.1103/PhysRev.76.647.
18. Tsao C.J., Curnutte B. Line-width of pressure-broadened spectral lines // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1961. V. 2. P. 41–91. DOI: 10.1016/0022-4073(62)90013-4.
19. Olney T.N., Cann N.M., Cooper G., Brion C.E. Absolute scale determination for photoabsorption spectra and the calculation of molecular properties using dipole sum-rules // Chem. Phys. 1997. V. 223. P. 59–98. DOI: 10.1016/S0301-0104(97)00145-6.
20. Завилопуло А.Н., Чипев Ф.Ф., Шпеник О.Б. Ионизация молекул азота, кислорода, воды и двуокиси углерода электронным ударом вблизи порога // Журн. техн. физ. 2005. Т. 75, № 4. C. 19–24.
21. May E.F., Moldover M.R., Schmidt J.W. Electric and magnetic susceptibilities of gaseous oxygen: Present data and modern theory compared // Phys. Rev. A. 2008. V. 78, N 032522. P. 1–15. DOI: 10.1103/PhysRevA.78.032522.
22. Hashemi R., Gordon I.E., Adkins E.M., Hodges J.T., Long D.A., Birk M., Loos J., Boone C.D., Fleisher A.J., Predoi-Cross A., Rothman L.S. Improvement of the spectroscopic parameters of the air- and self-broadened N2O and CO lines for the HITRAN2020 database applications // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. P. 107735. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107735.
23. Hartmann J.M. A simple empirical model for the collisional spectral shift of air-broadened CO2 lines // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2009. V. 110, N 18. P. 2019–2026. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2009.05.016.