Том 31, номер 10, статья № 1

Мингалев И.В., Федотова Е.А., Орлов К.Г. Построение параметризаций молекулярного поглощения в нижней и средней атмосфере Земли в ИК-диапазоне. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. № 10. С. 779–786.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Представлены новый алгоритм построения параметризаций молекулярного поглощения в атмосфере Земли, который учитывает изменение газового состава атмосферы с высотой и имеет ряд других достоинств, а также построенная с помощью этого алгоритма параметризация в диапазоне частот от 10 до 2000 см-1 в интервале высот от поверхности Земли до 76 км. Проведено сравнение результатов расчетов поля собственного излучения атмосферы Земли, выполненных с использованием этой параметризации, с результатами эталонных расчетов (line-by-line), которое показало, что представленная параметризация имеет хорошую точность в нижней и средней атмосфере как при отсутствии облаков, так и при наличии облачных слоев с большой оптической толщиной.

Ключевые слова:

параметризация молекулярного поглощения, собственное излучение атмосферы, расчет поля излучения

Список литературы:

1. Тимофеев Ю.М., Васильев А.В. Теоретические основы атмосферной оптики. СПб.: Наука, 2003. 474 с.
2. Кондратьев К.Я. Актинометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 692 с.
3. Ку-Нан Лиоу. Основы радиационных процессов в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 376 с.
4. Сушкевич Т.А. Математические модели переноса излучения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 661 с.
5. Творогов С.Д. Некоторые аспекты задачи о представлении функции поглощения рядом экспонент // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 3. С. 315–326.
6. Творогов С.Д., Несмелова Л.И. О некоторых применениях рядов экспонент для вычисления функции поглощения // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 8. С. 1141–1144.
7. Творогов С.Д., Несмелова Л.И., Родимова О.Б. Представление функций пропускания рядами экспонент // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 3. С. 373–377.
8. Творогов С.Д., Несмелова Л.И., Родимова О.Б. Расчет функций пропускания в ближней ИК-области спектра с помощью рядов экспонент // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10, № 12. С. 1475–1480.
9. Творогов С.Д., Несмелова Л.И., Родимова О.Б. К вопросу об уточнении интегрирования по частоте при вычислении радиационных характеристик // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12, № 9. С. 832–834.
10. Творогов С.Д. Применение рядов экспонент для интегрирования уравнения переноса излучения по частоте // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12, № 9. С. 763–766.
11. Творогов С.Д. О построении ряда экспонент непосредственно по информации о функции пропускания // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 9. С. 736–739.
12. Творогов С.Д., Родимова О.Б. Расчет функций пропускания при малых давлениях // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 11. С. 915–921.
13. Фомин Б.А. Метод параметризации газового поглощения атмосферной радиации, позволяющий получить k-распределение с минимальным числом членов // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 3. С. 268–271.
14. Fomin B.A. A k-distribution technique for radiative transfer simulation in inhomogeneous atmosphere: 1. FKDM, fast k-distribution model for the longwave // J. Geophys. Res. 2004. V. 109. P. D02110.
15. Fomin B.A., Correa P.M. A k-distribution technique for radiative transfer simulation in inhomogeneous atmosphere: 2. FKDM, fast k-distribution model for the shortwave // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. P. D02106.
16. Mlawer E.J., Taubman S.J., Brown P.D., Iacono M.J., Clough S.A. Radiative transfer for inhomogeneous atmospheres: RRTM, a validated correlated-k model for the longwave // J. Geophys. Res. D. 1997. V. 102, N 14. P. 16.663–16.682.
17. Hogan R.J. The full-spectrum correlated-k method for longwave atmospheric radiative transfer using an effective Planck function // J. Atmos. Sci. 2010. V. 67. P. 2086–2100.
18. Шильков А.В., Герцев М.Н. Верификация метода лебеговского осреднения // Матем. моделирование. 2015. Т. 27, № 8. C. 13–31.
19. Rothman L.S., Gordon I.E., Babikov Y., Barbe A., Benner C.D., Bernath P.F., Birk M., Bizzocchi L., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Chance K., Cohen E.A., Coudert L.H., Devi V.M., Drouin B.J., Faytl A., Flaud J.-M., Gamache R.R., Harrison J.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 Vl.G., Wagner G. The HITRAN 2012 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. P. 4–50.
20. Mlawer E.J., Payne V.H., Moncet J.-L., Delamere J.S., Alvarado M.J., Tobin D.C. Development and recent evaluation of the MT CKD model of continuum absorption // Phylos. Trans. R. Soc. A. 2012. V. 370, N 1968. P. 2520–2556.
21. Игнатьев Н.И., Мингалев И.В., Родин А.В., Федотова Е.А. Новый вариант метода дискретных ординат для расчета собственного излучения в горизонтально однородной атмосфере // Журн. вычислит. матем. и матем. физ. 2015. Т. 55, № 10. С. 109–123.
22. Fomin B.A. Effective interpolation technique for line-by-line calculations of radiation absorption in gases // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1995. V. 53. P. 663–669.
23. Мингалев И.В, Федотова Е.А., Орлов К.Г. Влияние оптически толстых слоев на нагрев атмосферы собственным излучением // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14, № 5. С. 100–108.
24. McClatchey R.A., Bolle H.-J., Kondratyev K.Ya. A preliminary cloudless standard atmosphere for radiation computation // World Climate Research Programme. International Association For Meteorology And Atmospheric Physics, Radiation Commission. 1986. Ser. WCP. V. 112, N 24. 60 p.
 

Вернуться