Диссертация (1145362), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Впервые обнаружена полоса поглощения стабильногодимера О2...СО2, локализованная около волнового числа 1555 см-1.16- Впервые зарегистрирована и выделена основная полоса поглощенияазота, индуцированная столкновениями с молекулами водяного пара.Подобно случаю кислорода, приближенная оценка ее интегральной0интенсивности S N1←+0H O в 14 раз превосходит интенсивность S N1←+Nэтой полосы2222в чистом азоте.- Сформулирована научная проблема (раздел 3), касающаяся ролистолкновительно-индуцированного поглощения в формировании континуумаводяного пара и контуров разрешенных полос и объединяющая исследованиеиндуцированных и разрешенных спектров в единое научное направление врамках молекулярной спектроскопии.- Представлены и проанализированы факты в поддержку предложеннойинтерпретацииконтинуумаводяногопара,какпреимущественностолкновительно-индуцированного спектра.7.
Основные положения, выносимые на защиту.1.Результатыинтегральныеизмерений(бинарныеинтенсивности)коэффициентыиабсолютныестолкновительно-индуцированногопоглощения в ИК-спектрах азота, кислорода, углекислого газа и смесиО2+СО2 в широком диапазоне температур.2.Методцифровойобработкиспектров(алгоритмы,программноеобеспечение и результаты применения), заключающийся в расчете иудалении вращательной структуры интерферирующих полос.3. Результаты измерений континуума водяного пара в чистом Н2О и в смесяхН2О+N2 и Н2О+СО2 при различных температурах.4.Выводонеобходимостисущественнойкорректировкиширокоиспользуемой в практических задачах модели континуума MT_CKD.5. Интерпретация континуума в окнах прозрачности спектра Н2О, какпреимущественно столкновительно-индуцированного спектра водяного пара.8. Апробация результатов.Результаты настоящей работы докладывались:17- на шести Интернациональных симпозиумах по молекулярнойспектроскопии.
Колумбус, Огайо, США, 2002-2004, 2006, 2007, 2009 гг.,<http://molspect. chemistry.ohio-state.edu>.- на трех международных конференциях по базе данных HITRAN,Бостон(Гарвард),Массачусетс,США,2002,2004,2006гг.,<http://www.cfa.harvard.edu/HITRAN>.- на 21 Международной конференции по Молекулярной спектроскопиивысокого разрешения, Прага, Чехия, 2008 г.- на специальной научной конференции «Вода в газообразной фазе».The Royal Society Theo Murphy International Scientific Meeting, Кавли,Великобритания 2011 г.- на 12 и 17 Международных симпозиумах по молекулярнойспектроскопиивысокогоразрешения,High-Rus.Петергоф,1996г.,Зеленогорск (Ленинградская обл.), 2012 г.- на научных семинарах кафедры молекулярной спектроскопиифизического факультета С.-Петербургского государственного университета,С.-Петербург, 2009, 2011, 2012 гг.- на научных семинарах Института физики атмосферы РАН, 2010.- на научных семинарах Института экспериментальной метеорологии изаседаниях Ученого совета ФГБУ «НПО «Тайфун», Обнинск 2004, 2008,2011, 2012 гг.Основныерезультатыдиссертационной работыопубликованы вследующих статьях:1.
Баранов Ю.И., Буланин М.О., Тонков М.В. Исследование крыльев линийколебательно-вращательной полосы 3ν3 СО2. // Опт. и спектр. 1981. Т. 50, №3. C. 613-615.2. Баранов Ю.И., Власова О.Б., Докучаев А.B., Тонков М.В. Форма полосИК-поглощения газообразной окиси углерода. // Опт. и спектр.
1981. Т. 50.№ 6. С. 1031-1033.183. Баранов Ю.И., Тонков М.В. Форма крыльев ИК-полос окиси и двуокисиуглерода // Опт. и спектр. 1984, Т. 57. № 2. С. 242-247.4. Арефьев В.Н., Баранов Ю.И., Баранова Е.Л. Поглощение водяным паромизлучения в области 5.2-5.6 мкм. // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1991. Т. 27. №12. С. 1333-1341.5. Арефьев В.Н., Баранов Ю.И., Баранова Е.Л.
Исследование эффектовспектрального обмена в Q-ветви полосы поглощения углекислого газа 5.32мкм. // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1995. Т.31. № 6. С. 796-799.6. Баранов Ю.И., Баранова Е.Л. Влияние температуры на спектральныйобмен в Q-ветви колебательно-вращательной полосы (2000)III-0110 СО2. //Опт. и спектр. 1996. Т. 80. № 2. С.
218-220.7. Baranov Y.I., Vigasin A.A. Collision-induced absorption by CO2 in the regionof ν1, 2ν2. // J. Mol. Spectrosc. 1999. V. 193. P. 319-325.8. Баранов Ю.И., Баранова Е.Л. Исследование формы Q-ветви полосыпоглощения (2000)III – 0110 двуокиси углерода. // Опт. и спектр. 1999. Т. 87.№ 2.
С. 286-291.9. Vigasin A.A., Baranov Yu.I., Chlenova G.V. Temperature variations of theinteraction induced absorption of CO2 in the ν1, 2ν2 region: FTIR measurementsand dimer contribution. // J. Mol. Spectrosc. 2002. V. 213. P. 51-56.10. Baranov Yu.I., Lafferty W.J., Fraser G.T., Vigasin A.A. On the origin of theband structure observed in the collision-induced bands of СO2. // J. Mol.Spectrosc. 2003. V.
218. P. 260-261.11. Baranov Yu.I., Lafferty W.J., Fraser G.T. Infrared spectrum of the continuumand dimer absorption in the vicinity of the O2 vibrational fundamental in O2/CO2mixtures. // J. Mol. Spectrosc. 2004. V. 228. P. 432-440.12. Baranov Yu.
I., Fraser G.T., Lafferty W.J., Mate B., Vigasin A.A. Laboratorystudies of oxygen continuum absorption. // Proceedings of the NATO advancedresearch workshop. Weakly Interacting Molecular Pairs: UnconventionalAbsorbers of Radiation in the Atmosphere. Eds. Camy-Peyret C. and Vigasin A.A.Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. 2004. P.
159-1681913. Baranov Yu. I., Fraser G. T., Lafferty W. J., Vigasin A. A. Collision-inducedabsorption in the CO2 Fermi triad for temperatures from 211 K to 296 K. //Proceedings of the NATO advanced research workshop. Weakly InteractingMolecular Pairs: Unconventional Absorbers of Radiation in the Atmosphere. Eds.Camy-Peyret C. and Vigasin A. A. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. 2004.P. 149-158.14. Predoi-Cross A.
and Baranov Yu. I. Lineshape modeling of inter-branchintensity transfer in the 2000-0110, 1110-0000 and 1220-0110 Q-branches of carbondioxide. // J. Mol. Struct. 2005. V. 742. P. 77-82.15. Baranov Yu. 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. 160-163.16. Yu. I. Baranov, W. J. Lafferty, Q. Ma and R. H. Tipping. Water-vaporcontinuum absorption in the 800–1250 cm−1 spectral region at temperatures from311 to 363 K. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2008. V. 109. P. 2291-2302.17. Ibrahim N., Chelin P., Orphal J., Baranov Yu. I. Line parameters of H2Oaround 0.8 μm studied by tunable diode laser spectroscopy. // J. Quant. Spectrosc.Radiat. Transfer. 2008. V. 109. P.
2523 – 2536.18. Coudert L. H., Wagner G., Birk M., Baranov Yu. I., Lafferty W. J., Flaud J.M. The H216O molecule: Line position and line intensity analyses up to the secondtriad. // J. Mol. Spectrosc. 2008. V. 251. P. 339-357.19. Baranov Yu. I., Lafferty W. J. The water-vapor continuum and selectiveabsorption in the 3–5 μm spectral region at temperatures from 311 to 363 K // J.Quant. Spectrosc.
Radiat. Transfer. 2011. V. 112. P. 1304-1313.20. Baranov Yu. 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. 2281-2286.21. 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. 2578–2589.2022. Baranov Yu. I., Buryak I. A., Lokshtanov S. E., Lukyanchenko V. A. andVigasin A. A. H2O−N2 collision-induced absorption band intensity in the region ofthe N2 fundamental: ab initio investigation of its temperature dependence andcomparison with laboratory data. // Phil. Trans. R. Soc.
A. 2012. V. 370. P. 26912709.21Глава 1. Краткий обзор состояния исследований индуцированного иконтинуального поглощения основными атмосферными газами.1.1. История исследования индуцированных спектров поглощенияазота, кислорода и углекислого газа.О спектрах поглощения в области основных колебательных частоткислорода (1556 см-1) и азота (2331 см-1) впервые сообщается в работеКрауфорда, Уэлша и Локи [27] в 1949 г.
Авторы использовали спектрометр соднопроходной кюветой длиной 85 см, доводя давление газов в ней до 60атм. Позднее, в 1961 г. [28], было измерено индуцированное поглощение О2и N2 в области чисто вращательных переходов (30 - 90 см-1). Также как и впредыдущей работе, был использован дифракционный спектрометр соднопроходной 48-сантиметровой кюветой. Давление газа при регистрацииспектров составляло около 120 атм. С тех пор, в связи с нараставшимпрогрессом в технике спектроскопии, многие исследовательские группы вмире снова и снова возвращались к этой проблеме, проводя новые измеренияи сообщая все более детальную и точную информацию о форме (контуре)индуцированных спектров и их температурной зависимости [6, 8, 29-36].Теоретическому анализу и моделированию СИПП азота, кислорода и ихсмеси посвящены, например, статьи [6, 37].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
