Диссертация (1145362), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Относящийся к этому пункту вопрос о роли«метастабильных» димеров в формировании континуума водяного параактивно обсуждается в научной литературе [64, 118-119, 122]. Обнаружениепроявлений этого молекулярного образования в спектрах водяного пара врядли возможно. Поэтому в поисках решения указанной проблемы болееудобными объектами теоретического анализа являются зарегистрированныеавтором в широком диапазоне температур спектры углекислого газа вобласти запрещенных(ν1, 2ν2) и 2(ν1, 2ν2) переходов и спектры смеси СО2+О2в области фундаментальной индуцированной полосы 1←0 кислорода, где184спектральные проявления стабильных димеров СО2...СО2 и СО2...О2наблюдаются в открытой форме.Рассмотреннаявдиссертацииальтернативнаяинтерпретацияконтинуума, как аналога спектров поглощения углекислого газа и азота вдальней ИК-области и в области запрещенных переходов 1←0 N2 и (ν1, 2ν2)СО2, является более последовательной, обоснованной и логичной посравнению с другими известными в литературе версиями.
Эта интерпретацияпредполагает значимую, но все же существенно ограниченную рольстабильных димеров воды в его формировании особенно в области оконпрозрачности спектра молекул Н2О. Она основана не только на сходствепрофиля и температурной зависимости коэффициента континуальногопоглощениясаналогичнымихарактеристикамистолкновительно-индуцированных полос поглощения СО2 и N2 (Рис.
7.6), но и наэкспериментальных результатах, представленных в работе Боэр и Годона[50]. Изложенные выше результаты исследования спектров смеси Н2О+СО2,такие как повышенное влияние углекислого газа на континуальноепоглощение водяным паром в спектральном диапазоне около 8 µm (Рис. 7.2)и обратное сильное влияние водяного пара на поглощение за кантом полосыν3 углекислого газа (Рис. 7.3), являются серьезным аргументом в пользупредложенной интерпретации континуума.Представленные в диссертации экспериментальные факты и сделанныена их основе выводы логично встраиваются в концепцию двойственнойприродыразрешенныхполоспоглощения,включающихскрытые,сравнительно слабые и не связанные с дискретными линиями разрешенныхпереходовстолкновительно-индуцированныеконцепцияобъединяетисследование«под-полосы».индуцированныхДаннаяспектров,исследование профилей разрешенных колебательно-вращательных полос иисследование континуума водяного пара в единую научную проблему врамках молекулярной (атмосферной) спектроскопии.185В завершающей части этого раздела автор выражает благодарностьсотрудникам кафедры молекулярной спектроскопии физического факультетаС.-Петербургского ГУ и всем другим коллегам-спектроскопистам запроявленный интерес к настоящей работе.
Особая благодарность выражаетсяд. ф.-м. н. А. А. Вигасину не только за многолетнее плодотворноесотрудничество, но и за острую, но полезную полемику в сфере общихнаучных интересов. Автор благодарит к. ф.-м. н. Е. Л. Баранову за помощь воформлении рукописи.186Литература.[1].
Герцберг Г. Строение и спектры двухатомных молекул. М. : ИЛ, 1949.404 с.[2]. Герцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомныхмолекул. М. : ИЛ, 1949. 648 с.[3]. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Benner D.C., Bernath P.F., Birk M. etal. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // J. Quant.
Spectrosc.Radiat. Transfer. 2009. V. 110. P. 533-572.[4]. Frommhold L. Collision-induced absorption in gases. : Cambridge UniversityPress, 2006. 436 p.[5]. Hartmann J. M., Boulet C., Robert D. Collisional effects on molecular spectra:laboratory experiments and models, consequences for applications. : Elsevier,2008. 432 p.[6]. Moreau G., Boissoles J., Le Doucen R., Boulet C., Tipping R.H., Ma Q.Experimental and theoretical study of the collision-induced fundamentalabsorption spectra of N2-O2 and O2-N2 pairs // J.
Quant. Spectrosc. Radiat.Transfer. 2001. V. 69. P. 245-256.[7]. Clough S.A., Kneizys F.X., Davies R.W. Line shape and the water vaporcontinuum // Atmos. Res. 1989. V. 23. P. 229-241.[8]. Lafferty W.J., Solodov A.M., Weber A., Olson W.B., Hartmann J.-M. Infraredcollision induced absorption by N2 near 4.3 μm for atmospheric applications:measurements and empirical modeling // Appl. Opt. 1996. V. 35. P.
5911-5917.[9]. Baranov Yu.I., Lafferty W.J. The water vapor self- and water–nitrogencontinuum absorption in the 1000 and 2500 cm-1 atmospheric windows // Phil.Trans. R. Soc. A. 2012. V. 370. P. 2578–2589.[10]. Несмелова Л.И., Творогов В.Ф., Фомин В.В. Спектроскопия крыльевлиний. Новосибирск: Наука, 1977.
141 c.[11]. Спектральные проявления межмолекулярных взаимодействий в газах.Ред. Ю. С. Макушкин, СО АН СССР, Институт оптики атмосферы, Наука,Новосибирск. 1982. 173 c.187[12]. Birnbaum G. The shape of collision broadened lines from resonance to thefar wings // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1979. V. 21. P. 597-607.[13]. Clough S.A., Kneizys F.X., Davies R., Gamache R. and Tipping R.Theoretical line shape for H2O vapor: Application to the continuum. InAtmosphericwatervapor, Deepak A., Wilkerson T.D., Ruhnke L.H., eds.London : Academic Press, 1980. P.
25-46.[14]. Tipping R.H., Ma Q. Theory of the water vapor continuum and validations //Atmos. Res. 1995. V. 36. P. 69-94.[15]. Tanaka T., Fukabori M., Sugita T., Yokota T., Kumazawa R., Watanabe T.,Nakajima H. Line shape of the far-wing beyond the band head of the CO2 ν3 band// J. Mol. Spectrosc. 2008. V. 252. P. 185-189.[16]. Тонков М.В., Филиппов Н.Н. Форма полос в колебательновращательных спектрах газов вдали от центров линий // Опт. и спектр. 1981.Т.
50. № 2. С. 273-279.[17]. Тонков М.В., Филиппов Н.Н. Влияние взаимодействий молекул наформу колебательно-вращательных полос в спектрах газов. Свойстваспектральной функции. Корреляционная функция // Опт. и спектр. 1983. Т.54. № 5. С. 801-806; № 6. С. 999-1004.[18].
Bouanich J.-P., Rodrigues R., Boulet C. Line mixing effects in the 1 ← 0 and2 ← 0 CO bands perturbed by CO and N2 from low to high densities // J. Quant.Spectrosc. Radiat. Transfer. 1995. V. 54. № 4. P. 683-693.[19]. Hartmann J.-M., Boulet C., Margottin-Maclou M., Rachet F., Khalil B.,Thibault F., Boissoles J. Simple modeling of Q-branch absorption – I. Theoreticalmodel and application to CO2 and N2O // J. Quant. Spectrosc. Radiat.
Transfer.1995. V. 54. № 4. P. 705-722.[20]. Tonkov M.V., Filippov N.N., Timofeev Y.M., Polyakov A.V. A simplemodel of line mixing effect for atmospheric applications: Theoretical backgroundand laboratory testing // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1996. V. 56. P. 783795.188[21]. Turner D.D., Tobin D.C., Clough S.A., Brown P.D., Ellingson R.G., MlawerE.J., Knuteson R.O., Revercomb H.E., Shippert T.R., Smith W.L. and ShepherdM.W.
The QME AERI LBLRTM: A closure experiment for downwelling highspectral resolution infrared radiance // J. Atmos. Sci. 2004. V. 61. № 22. P. 26572675.[22]. Clough S.A., Shephard M.W., Mlawer E.J., Delamere J.S., Iacono M.J.,Cady-Pereira K., Boukabara S., Brown P.D.
Atmospheric radiative transfermodeling: a summary of the AER codes // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer.2005. V. 91. P. 233-244. (http://www.rtweb.aer.com).[23]. Тимофеев Ю.М., Тонков М.В. О влиянии полосы индуцированногопоглощения кислородом на трансформацию излучения в области 6 мкм вземной атмосфере // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1978. Т. 14. № 6. С. 614-617.[24] Фирсов К.М., Мицель А.А., Науменко О.В., Чеснокова Т.Ю.
Влияниепогрешностей параметризации и спектроскопической информации наточность расчета уходящей тепловой радиации в каналах радиометра HIRS //Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11. № 10. С. 1079-1089.[25] Richard C., Gordon I.E., Rothman L.S., Abel M., Frommhold L., GustafssonM., Hartmann J.-M., Hermans C., Lafferty W.J., Orton G.S., Smith K.M., Tran H.New section of the HITRAN database: Collision-induced absorption (CIA) // J.Quant. Spectrosc.
Radiat. Transfer. 2012. V. 113. № 11. P. 1276-1285.[26] Baranov Y.I., Lafferty W.J., Fraser G.T. Investigation of collision-inducedabsorption in the vibrational fundamental bands of O2 and N2 at elevatedtemperatures // J. Mol. Spectrosc. 2005.
V. 233. P. 160-163.[27]. Crawford M.F., Welsh H.L., Locke J.L. Infrared absorption of oxygen andnitrogen induced by intermolecular forces // Phys. Rev. 1949. V. 75. P. 1607-1621.[28]. Heastie R. and Martin D.H. Collision-induced absorption of submillimeterradiation by non-polar atmospheric gases // Can. J. Phys. 1962. V. 40. P. 122-127.[29]. Bosomworth D.R., Gush H.P. Collision-induced absorption of compressedgases in the far infrared, Part II // Can.
J. Phys. 1965. V. 43. P. 751-769.189[30]. Москаленко Н.И., Ильин Ю.А., Паржин С.Н., Родионов Л.В.Индуцированное давлением поглощение ИК-излучения в атмосферах // Изв.АН СССР. Сер. ФАО. 1979. Т. 15. № 9. С. 912-919.[31]. Stone N.W.B., Read L.A.A., Anderson A., Dagg I.R., Smith W.Temperature-dependent collision-induced absorption in nitrogen // Can. J. Phys.1984. V. 62. P. 338-347.[32]. Dagg I.R., Gray C.G. Collision induced absorption in N2 at varioustemperatures. In: Phenomena induced by intermolecular interactions, Birnbaum G.ed.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
