Том 28, номер 01, статья № 2

Лукашевская А.А., Люлин О.М., Perrin Agnes., Перевалов В.И. Глобальное моделирование центров спектральных линий молекулы NO2. // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28. № 01. С. 12-27.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Проведено глобальное моделирование центров линий молекулы NO2 в рамках метода эффективных операторов. С этой целью 195 параметров полиадной модели эффективного гамильтониана было подогнано к центрам 28 016 линий в диапазоне 0,006–7916 см–1, взятым из разных источников. Среднеквадратичное отклонение подгонки составило 0,017 см–1. Используемый эффективный гамильтониан учитывает в явном виде как спин-вращательное, так и многочисленные колебательно-вращательные резонансные взаимодействия. Действительно, вследствие приближенного соотношения ω1 ≈ ω3 ≈ 2ω2 между гармоническими частотами NO2 должны быть учтены резонансы Кориолиса первого и второго порядков, а также резонансы Ферми и Дарлинга–Деннисона.

Ключевые слова:

двуокись азота, 14NO2, центры линий, глобальное моделирование, эффективный гамильтониан, спин-вращательное взаимодействие, резонансы Кориолиса, ангармонические резонансы

Список литературы:

  1. Lopez-Puertas M., Funke B., Gil-Lopez S., Lopez-Valverde M.A., von Clarmann T., Fischer H., Oelhaf H., Stiller G., Kaufmann M., Koukouli M.E., Flaud J.M. Atmospheric non-local thermodynamic equilibrium emissions as observed by the Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding (MIPAS) // Compt. Rendus Phys. 2005. V. 6, N 8. P. 848–863.
  2. Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Brault J.W., Rinsland C.P., Cariolle D. Nighttime and daytime variation of atmospheric NO2 from ground-based infrared measurements // Geophys. Res. Lett. 1988. V. 15, N 3. P. 261–264.
  3. Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Carli B., Carlotti M. The far infrared spectrum 14N16O2. Electron spin-rotation and hyperfine Fermi contact resonances in the ground state // Mol. Phys. 1988. V. 63, N 5. P. 791–810.
  4. Perrin A., Camy-Peyret C., Flaud J.-M., Kauppinen J. Spin-rotation perturbations in the (010) state // J. Mol. Spectrosc. 1988. V. 130, N 1. P. 168–182.
  5. Semmoud-Monnanteuil N., Colmont J.M., Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C. New measurements in the millimetre-wave spectrum of 14N16O2 // J. Mol. Spectrosc. 1989. V. 134, N 1. P. 176–182.
  6. Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Vasserot A.M., Guelachvili G., Goldman A., Murcray F.J., Blatherwick R.D. The ν1, 2ν2, and ν3 interacting bands of NO2: line positions and intensities // J. Mol. Spectrosc. 1992. V. 154, N 2. P. 391–406.
  7. Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Goldman A., Murcray J.F., Blatherwick R.D., Rinsland C.P. The ν2 and 2ν2 – ν2 bands of 14N16O2: Electron spin-rotation and hyperfine contact resonances in the (010) vibrational state // J. Mol. Spectrosc. 1993. V. 160, N 2. P. 456–463.
  8. Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Hurtmans D., Herman H., Guelachvili G. The ν2 + ν3 and the ν2 + ν3 – ν2 bands of NO2: line positions and intensities // J. Mol. Spectrosc. 1994. V. 168, N 1. P. 54–66.
  9. Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., N’Gom A., M’Biake R., Gbaguidi H., Guelachvili G. The ν1 + ν2 band of 14N16O2 // J. Mol. Spectrosc. 1995. V. 171, N 2. P. 354–357.
  10. Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Hurtmans D., Herman H. The 2ν3, 4ν2, 2ν2 + ν3} and 2ν3 – ν3 bands of NO2: Line positions and line intensities // J. Mol. Spectrosc. 1996. V. 177, N 1. P. 58–65.
  11. Mandin J.Y., Dana V., Perrin A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Régalia L., Barbe A. The {ν1 + 2ν2, ν1 + ν3} bands of NO2: Line positions and intensities; line intensities in the ν1 + ν2 + ν3 – ν2 hot band // J. Mol. Spectrosc. 1997. V. 181, N 2. P. 379–388.
  12. Stephen T.M., Goldman A., Perrin A., Flaud J.-M., Keller F., Rinsland C.P. New high resolution analysis of the 3ν3 and 2ν1 + ν3 bands of nitrogen dioxide (NO2) by Fourier transform spectroscopy // J. Mol. Spectrosc. 2000. V. 201, N 1. P. 134–142.
  13. Miljanic S., Perrin A., Orphal J., Fellows C.E., Chelin P. New high resolution analysis of the ν1 + 3ν3 band of nitrogen dioxide // J. Mol. Spectrosc. 2008. V. 251, N 1–2. P. 9–15.
  14. Perrin A., Kassi S., Campargue A. First high resolution analysis of the 4ν1 + ν3 band of nitrogen dioxide near 1.5μm // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 15. P. 2246–2255.
  15. Mondelain D., Perrin A., Kassi S., Campargue A. First high-resolution analysis of the 5ν3 band of nitrogen dioxide near 1.3 μm // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2012. V. 113, N 11. P. 1058–1065.
  16. Lukashevskaya A.A., Naumenko O.V., Perrin A., Mondelain D., Kassi S., Campargue A. High sensitivity cavity ring-down spectroscopy of NO2 between 7760 and 7917 cm–1 // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. Special iss. P. 249–259.
  17. Raghunandan R., Perrin A., Ruth A.A. First analysis of the 2ν1 + 3ν3 band of NO2 at 7192.159 cm-1 // J. Orphal, J. Mol. Spectrosc. 2014. V. 297, N 1. P. 4–10.
  18. Gueye F., Kwabia Tchana F., Landsheere X., Perrin A. New line positions analysis of the ν1 + ν2 + ν3 band of NO2 at 3637.848 cm–1 // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2014. V. 138. P. 60–69.
  19. Rothman L.S., Gordon I.E., Babikov Y., Barbe A., Benner D.C., Bernath P.F., Birk M., Bizzocchi L., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Chance K., Cohen E.A., Coudert L., Devi V.M., Drouin B.J., Fayt A., Flaud J.-M., Gamache R.R., Harrison J., Hartmann J.M., Hill C., Hodges J.T., Jacquemart D., Jolly A., Lamouroux J., Le Roy R.J., Li G., Long D.A., Lyulin O.M., Mackie C.J., Massie S.T., Mikhailenko S., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V., Perrin A., Polovtseva E.R., Richard C., Smith M.A.H., Starikova E., Sung K., Tashkun S., Tennyson J., Toon G.C., Tyuterev V.G., Wagner G. The HITRAN 2012 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. Special iss. P. 4–50.
  20. Jacquinet-Husson N., Crepeau L., Armante R., Boutammine C., Chedin A., Scott N.A., Crevoisier C., Capelle V., Boone C., Poulet-Crovisier N., Barbe A., Campargue A., Benner D.C., Benilan Y., Bézard B., Boudon V., Brown L.R., Coudert L.H., Coustenis A., Dana V., Devi V.M., Fally S., Fayt A., Flaud J.-M., Goldman A., Herman M., Harris G.J., Jacquemart D., Jolly A., Kleiner I., Kleinböhl A., Kwabia-Tchana F., Lavrentieva N., Lacome N., Xu L.-H., Lyulin O.M., Mandin J.-Y., Maki A., Mikhailenko S., Miller C.E., Mishina T., Moazzen-Ahmadi N., Müller H.S.P., Nikitin A., Orphal J., Perevalov V., Perrin A., Petkie D.T., Predoi-Cross A., Rinsland C.P., Remedios J., Rotger M., Smith M.A.H., Sung K., Tashkun S., Tennyson J., Toth R.A., Vandaele A.-C., Vander Auwera J. The 2009 edition of the GEISA spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 15. P. 2395–2445.
  21. Yamamoto Y., Sumizawa H., Yamada H., Tonokura K. Real-time measurement of nitrogen dioxide in vehicle exhaust gas by mid-infrared cavity ring-down spectroscopy // Appl. Phys. B. 2011. V. 105, N 4. P. 923–931.
  22. Tinetti G., Beaulieu J.P., Henning T., Meyer M., Micela G., Ribas I., Stam D., Swain M., Krause O., Ollivier M., Pace E., Swinyard B., Aylward A., van Boekel R., Coradini A., Encrenaz T., Snellen I., Zapatero-Osorio M.R., Bouwman J., Cho J.Y-K., Coudé du Foresto V., Guillot T., Lopez-Morales M., Mueller-Wodarg I., Palle E., Selsis F., Sozzetti A., Ade P.A.R., Achilleos N., Adriani A., Agnor C.B., Afonso C., Allende Prieto C., Bakos G., Barber R.J., Barlow M., Batista V., Bernath P., Bézard B., Bordé P., Brown L.R., Cassan A., Cavarroc C., Ciaravella A., Cockell C., Coustenis A., Danielski C., Decin L., De Kok R., Demangeon O., Deroo P., Doel P., Drossart P., Fletcher L.N., Focardi M., Forget F., Fossey S., Fouqué P., Frith J., Galand M., Gaulme P., González Hernández J.I., Grasset O., Grassi D., Grenfell J.L., Griffin M.J., Griffith C.A., Grözinger U., Guedel M., Guio P., Hainaut O., Hargreaves R., Hauschildt P.H., Heng K., Heyrovsky D., Hueso R., Irwin P., Kaltenegger L., Kervella P., Kipping D., Koskinen T.T., Kovács G., La Barbera A., Lammer H., Lellouch E., Leto G., Lopez Valverde M.A., Lopez-Puertas M., Lovis C., Maggio A., Maillard J.P., Maldonado Prado J., Marquette J.B., Martin-Torres F.J., Maxted P., Miller S., Molinari S., Montes D., Moro-Martin A., Moses J.I., Mousis O., Nguyen Tuong N., Nelson R., Orton G.S., Pantin E., Pascale E., Pezzuto S., Pinfield D., Poretti E., Prinja R., Prisinzano L., Rees J.M., Reiners A., Samuel B., Sánchez-Lavega A., Sanz Forcada J., Sasselov D., Savini G., Sicardy B., Smith A., Stixrude L., Strazzulla G., Tennyson J., Tessenyi M., Vasisht G., Vinatier S., Viti S., Waldmann I., White G.J., Widemann T., Wordsworth R., Yelle R., Yung Y., Yurchenko S.N. EChO: Exoplanet characterisation observatory // Exp. Astron. 2012. V. 34, N 3. P. 311–353.
  23. Delon A., Jost R. Laser induced dispersed fluorescence spectra of jet cooled NO2: The complete set of vibrational levels up to 10000 cm–1 and the onset of the X2A1 – A2B2 vibronic interaction // J. Chem. Phys. 1991. V. 95, N 8. P. 5686–5700.
  24. Cabana A., Laurin M., Lafferty W.J., Sams R.L. High resolution spectra of the ν2 and 2ν1 bands of 14N16O2 // Can. J. Phys. 1975. V. 53, N 19. P. 1902–1926.
  25. Blank R.E., Hause C.D. Molecular constants for the (3, 0, 1) band of NO2 // J. Mol. Spectrosc. 1970. V. 34, N 3. P. 478–486.
  26. Perevalov V.I., Tashkun S.A., Lyulin O.M., Teffo J.L. Global modeling of high-resolution spectra of linear molecules CO2, N2O, and C2H2 / Eds. A. Perrin, N. Ben Sari-Zizi, J. Demaison // Remote Sens. Atmos. Environ. Security. Springer-Verlag, 2006. P. 139–159.
  27. Liu A.W., Ulenikov O.N., Onopenko G.A., Gromova O.V., Bekhtereva E.S., Wan L., Hao L.-Y., Hu S.-M., Flaud J.-M. Global fit of the high-resolution infrared spectrum of D2S // J. Mol. Spectrosc. 2006. V. 238, N 1. P. 11–28.
  28. Ulenikov O.N., Liu A.W., Bekhtereva E.S., Onopenko G.A., Gromova O.V., Wan L., Hu S.-M., Flaud J.-M. Jount ro-vibrational analysis of the HDS high resolution infrared data // J. Mol. Spectrosc. 2006. V. 240, N 1. P. 32–44.
  29. Tashkun S.A., Jensen P. The low-energy part of the potential function for the electronic ground state of NO2 derived from experiment // J. Mol. Spectrosc. 1994. V. 165, N 1. P. 173–184.
  30. Lafferty W.J., Sams R.L. High resolution infrared spectrum of the 2ν2 + ν3 and ν1 + ν2 + ν3 bands of 14N16O2. Vibration and vibration-rotation constants of the electronic ground state of 14N16O2 // J. Mol. Spectrosc. 1977. V. 66, N 3. P. 478–492.
  31. Bowater I.C., Brown J.M., Carrington A. Microwave Spectroscopy of Nonlinear Free Radicals. I. General Theory and Application to the Zeeman Effect in HCO // Proc. Roy. Soc. Lond. 1973. A 333. P. 265–288.
  32. Watson J.K.J. Aspects of quartic and sextic centrifugal effects on rotational energy levels / Ed. J.R. Durig // Vibrational spectra and structure. New York, 1977. P. 1–89.
  33. Brown J.M., Sears T.J. A reduced form of the spin-rotation Hamiltonian for asymmetric-top molecules, with applications to HO2 and NH2 // J. Mol. Spectrosc. 1979. V. 75, N 1. P. 111–133.
  34. Tashkun S.A., Perevalov V.I., Teffo J.L., Rothman L.S., Tyuterev Vl.G. Global Fitting of 12C16O2 vibrational-rotational line positions using the effective Hamiltonian approach // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1998. V. 60, N 5. P. 785–801.
  35. Perevalov V.I., Tashkun S.A., Kochanov R.V., Liu A.W., Campargue A. Global modelling of the 14N216O line positions within the framework of the polyad model of effective Hamiltonian // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2012. V. 113, N 11. P. 1004–1012.
  36. Morino Y., Tanimoto M., Saito S., Hirota E., Awata R., Tanaka T. Microwave spectrum of nitrogen dioxide in excited vibrational states – equilibrium structure // J. Mol. Spectrosc. 1983. V. 98, N 2. P. 331–348.
  37. Kirmse B., Delon A., Jost R. The NO2 vibronic levels near the X2A1 – A2B2 vibronic interaction observed by laser induced dispersed fluorescence // J. Chem. Phys. 1998. V. 108, N 16. P. 1–14.

Вернуться