Том 11, номер 04, статья № 18

Фирсов К. М., Чеснокова Т. Ю. Новый метод учета перекрывания полос поглощения атмосферных газов при параметризации уравнения переноса. // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11. № 04. С. 410-415.    PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Описывается метод параметризации уравнения переноса длинноволновой радиации в атмосфере Земли. Характеристики молекулярного поглощения рассчитываются на основе параметров спектральных линий. Показано, что метод k-распределения допускает некоторый произвол при вычислениях частотной зависимости преобразованного коэффициента молекулярного поглощения. Данная неопределенность позволила построить феноменологическую схему учета перекрывания полос поглощения разных газов, которая обеспечивает высокую степень параметризации функций пропускания в сравнении с традиционными методами. Оценки показывают, что погрешность расчета функций пропускания в сравнении с методом line-by-line не превышают 1-2% для произвольных атмосферных трасс.

Список литературы:

  1. Stephens G.L. The Parametrization of Radiation for Numerical Weather Prediction and Climate Models. Mounthly weather rev. 1984. V. 112. P. 826–867.
  2. Fouquart Y. Radiative transfer in climate models. Phisically-based Modelling and Simulation of Climate and Climatic Cange, Shlesinger M.E. Ed., Kluwer Academic Publishers. Part 1. 1988. P. 223–283.
  3. Fomin B.A. Effective line-by-line technique to compute radiation absorption in gassses. Preprint IAE-5658/1, Russian Research Center «Kurchatov Institute», Moscov, 1993.
  4. Mitsel A.A., Firsov K.M.  A fast line-by-line method // Journ. Quant. Spectr. Radiat. Tranfer. 1995. V. 54. P. 549–557.
  5. Розанов Е.В., Тимофеев Ю.М., Троценко А.Н. Сравнение приближенного и эталонного методов расчета характеристик радиационного теплообмена в атмосфере // Изв. АН СССР. 1990. Сер. ФАО. Т. 26. N 6. C. 602–606.
  6. Goody R., West R., Chen L., Crisp D. The correlated k-method for radiation calculations in nonhomogeneous atmoshperes // Journ. Quant. Spectr. Radiat. Transfer. 1989 V. 42. N 6. P. 539–550.
  7. Творогов С.Д.  Применение рядов Дирихле в атмосферной спектроскопии // Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10. N 4–5. С. 403–413.
  8. Wang W.-C., Shi G.-Yu. Total band absorptance and k-distribution function for atmospheric gases // Journ. Quant. Spectr. Radiat. Tranfer. 1988. V. 39. N 5. P. 387–397.
  9. Chou M., Kouvaris L.  Calculations of transmission functions in the Infrared CO2 and O3 bands // Journ. Geophys. Res. 1991. V. 96. N D5. P. 9003–9012.
  10. Fourquart Y., Bonnel B. Intercomparising Shortwave Radiation Codes for Climat Studies // Journ. Geophyc. Res. 1991. V. 96. N D5. P. 8955–8968.
  11. Chou M.D., Arking A.  An efficient method for computing the absorption of solar radiation by water vapor// Journ. of the Atmosph. Sciences 1981. V. 38. P. 798–807.
  12. Творогов С.Д. Некоторые аспекты задачи о представлении функции поглощения рядом экспонент // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7. N 3. С. 315–326.
  13. Lacis A., Oinas V.  A Description of the k-distribution method for modeling non-grey gaseous absorption, thermal emission, and multiple scattering in vertically inhomogeneous atmospheres // Journ. Geoph. Res. 1991. V. 96(D). N 5. P. 9027.
  14. Фирсов К.М., Смирнов А.Б. Представление функций пропускания рядом экспонент // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. N 8. С. 1248–1253.
  15. Firsov K.M., Mitsel A.A. The effective parametrisation of overlapping water wapor and carbon dioxide absorption bands // Proc. Of the XIIth international symposium on high resolution molecular spectroscopy, SPIF. P. 361–366.
  16. Галин В.Я. Формирование радиационных потоков тепла в модели общей циркуляции атмосферы. 1984 (Препринт / Отдел вычислительной математики АН СССР. N 75). 16 c.
  17. Rivere Ph., Soufiani A., Taqinet J. Correlated-k and fictitious gas methods for H2O near 2.7 mm // Journ. Quant. Spectr. Radiat. Tranfer. 1992. V. 48. N 2. P. 187–203.
  18. Мицель А.А., Пташник И.В., Фирсов К.М., Фомин Б.А. Эффективный метод полинейного света пропускания поглощающей атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. N 10. С. 1547–1551.
  19. Rothman L.S., Gamache R.R., Goldman A., Brown L.R., Toth R.A., Pickett H.M., Poynter R.L., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Barbe A., Husson N., Rinsland c.P., and Smith M.A.H. The HITRAN database: 1986 Edition // Appl. Opt. 1987 V. 26. P. 4058–4097.
  20. Rothman L.S., Gamache R.R., Tipping R.H., Rinsland C.P., Smith M.A.H., Benner D.C., Deori V.M., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Perrin A., Goldman A., Massie S.T., Brown L.R. and Toth R.A.  The HITRAN molecular database: editions of 1991 and 1992 // Journ. Quant. Spectr. Radiat. Tranfer. 1992. V. 48. P. 469–507.
  21. Зуев В.Е., Комаров В.С. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы // Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 264 с.