Том 31, номер 12, статья № 9

Капитанов В.А., Осипов К.Ю., Пташник И.В. Оптико-акустические измерения континуального поглощения водяного пара в окне прозрачности 1,6 мкм. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. № 12. С. 995–1000.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Выполнены оптико-акустические измерения спектров поглощения водяного пара при комнатной температуре в окне прозрачности около 6177 см-1 при нескольких давлениях. Определено сечение континуального поглощения водяного пара, которое составило (5,4 ± 0,8) × 10-24 см2 × мол.-1 × атм-1. Эта величина в 4 раза ниже, чем данные Фурье-спектрометрических измерений, и в 20 раз выше, чем литературные данные CRDS-измерений в данном окне прозрачности.

Ключевые слова:

континуальное поглощение, водяной пар, окна прозрачности атмосферы, оптико-акустический спектрометр

Список литературы:

1. Shine K.P., Ptashnik I.V., Rädel G. The water vapour continuum: Brief history and recent developments // Surv. Geophys. 2012. V. 33, iss. 3–4. Р. 535–555.
2. Пташник И.В. Континуальное поглощение водяного пара: краткая предыстория и современное состояние проблемы // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 5. С. 443–459.
3. Clough S.A., Iacono M.J., Moncet J.-L. Line-by-line calculations of atmospheric fluxes and cooling rates: Application to water vapor // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. Р. 15761–15785.
4. Kilsby C.G., Edwards D.P., Saunders R.W., Foot J.S. Water-vapour continuum absorption in the tropics: Aircraft measurements and model comparisons // Q. J. R. Meteorol. Soc. 1992. V. 118. Р. 715–748.
5. Bicknell W.E., Cecca S.D., Griffin M.K. Search for low-absorption regimes in the 1.6 and 2.1 mm atmospheric windows // J. of Directed Energy. 2006. V. 2, N 2. P. 151–161.
6. Baranov Y.I., Lafferty W.J. The water-vapor continuum and selective absorption in the 3–5 mm spectral region at temperatures from 311 to 363 K // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112. P. 1304–1313.
7. Ptashnik I.V., Petrova T.M., Ponomarev Y., Solodov A.A., Solodov A.M., Shine K.P. Near-infrared water vapour self-continuum at close to room temperature // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 120. P. 23–35.
8. Ptashnik I.V., Petrova T.M., Ponomarev Yu.N., Solodov A.A., Solodov A.M. Water vapor continuum absorption in near-IR atmospheric windows // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 2. P. 115–120.
9. Mondelain D., Manigand S., Kassi S., Campargue A. Temperature dependence of the water vapor self-continuum by cavity ring-down spectroscopy in the 1.6 mm transparency window // J. Geophys. Res. 2014. V. 119. P. 5625–5639.
10. Lechevallier L., Vasilchenko S., Grilli R., Mondelain D., Romanini D., Campargue A. The water vapor self-continuum absorption in the infrared atmospheric windows: New laser measurements near 3.3 mm and 2.0 mm // Atmos. Meas. Tech. 2018. V. 11. P. 2159–2171.
11. Капитанов В.А. Осипов К.Ю. Программно-управляемый лазерный оптико-акустический спектрометр высокого разрешения. Методики и программы измерений и обработки слабых спектров поглощения атмосферных газов // Оптика атмосф. и океана. 2018. T. 31, № 11. С. 923–929.
12. URLhttps://www.sacher-laser.com/home/scientific-lasers/tunable_lasers/littman/tec_500 __tec_520_littmanmetcalf_laser_system_lion.html (last access: 15.06.2018).
13. URL: https://www.sacher-laser.com/home/electronic-systems/pilot/pc/pilot_pc_500ma3000ma.html (last access: 15.06.2018).
14. Осипов К.Ю., Капитанов В.А. Прецизионный зеркальный оптический диск для модулятора // НОУ-ХАУ. 02-2014 от 14.11.2014 ИОА СО РАН, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1. Правообладатель: ИОА СО РАН (RU).
15. URL: https://www.toptica.com/fileadmin/Editors_English/03_products/09_wavemeters_photonicals/04_wavelength_meter/HighFinesse_Wavemeter_web.pdf (last access: 10.06.2018).
16. URL: http://www.scitec.uk.com/lockin_amplifier/420 (last access: 12.04.2018).
17. URL: http://www.ni.com/nisearch/app/main/p/bot/no/ap/global/lang/ru/pg/1/q/ni%20pci%206251/ (last access: 12.04.2018).
18. Антипов А.Б., Капитанов В.А., Пономарев Ю.Н., Сапожникова В.А. Оптико-акустический метод в лазерной спектроскопии молекулярных газов. Новосибирск: Наука, 1984. 128 с.
19. Kapitanov V.A., Ponomarev Yu.N. High resolution ethylene absorption spectrum between 6035 and 6210 cm1 // Appl. Phys. B. 2008. V. 90, N 2. P. 235–241.
20. Kapitanov V.A., Ponomarev Yu.N., Tyryshkin I.S., Rostov A.P. Two-channel opto-acoustic diode laser spectrometer and fine structure of methane absorption spectra in 6070–6180 cm1 region // Spectrochim. Acta A. 2007. V. 66. P. 811–818.
21. Kapitanov V.A., Osipov K.Yu., Protasevich A.E., Ponomarev Yu.N. Collisional parameters of N2 broadened methane lines in the R9 multiplet of the 2n3 band. Multispectrum fittings of the overlapping spectral lines // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2012. V. 113, N 16. P. 1985–1992.
22. Gordon I.E., Rothman L.S., Hill C., Kochanov R.V., Tan Y., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Campargue A., Chance K.V., Drouin B.J., Flaud J.-M., Gamache R.R., Hodges J.T., Jacquemart D., Perevalov V.I., Perrin A., Shine K.P., Smith M.-A.H., Tennyson J., Toon G.C., Tran H., Tyuterev V.G., Barbe A., Császár A.G., Devi V.M., Furtenbacher T., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Jolly A., Johnson T.J., Karman T., Kleiner I., Kyuberis A.A., Loos J., Lyulin O.M., Massie S.T., Mikhailenko S.N., Moazzen-Ahmadi N., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Polyansky O.L., Rey M., Rotger M., Sharpe S.W., Sung K., Starikova E., Tashkun S.A., Auwera J. Vander, Wagner G., Wilzewski J., Wcisło P., Yu S., Zak E.J. The HITRAN2016 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 203. P. 3–69.
23. Tennyson J. Bernath P.F., Campargue A., Csaszar A.G., Daumont L., Gamache R.R., Hodges J.T., Lisak D., Naumenko O.V., Rothman L.S., Tran H., Zobov N.F., Buldyreva J., Boone C.D., de Vizia M.D., Gianfrani L., Hartmann J.M., McPheat R., Weidmann D., Murray J., Ngo N.H., Polyansky O.L. Recommended isolated-line profile for representing high-resolution spectroscopic transitions, 2014, IUPAC Technical Report.
24. Lodi L., Tennyson J., Polyansky O.L. A global, high accuracy ab initio dipole moment surface for the electronic ground state of the water molecule // J. Chem. Phys. 2011. V. 135. P. 034113-10.
25. Jenouvrier A., Daumont L., Regalia-Jarlot L., Tyuterev Vl.G., Carleer M., Vandaele A.C., Mikhailenko S., Fally S. Fourier transform measurements of water vapor line parameters in the 4200–6600 cm-1 region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2007. V. 105, N 2. P. 326–355.
26. Leshchishina O., Mikhailenko S., Mondelain D., Kassi S., Campargue A. An improved line list for water vapor in the 1.5 mm transparency window by highly sensitive CRDS between 5852 and 6607 cm-1 // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. P. 69–80.
27. 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 // Philos. Trans. Royal Soc. A. 2012. V. 370. P. 2520–2556.
 

Вернуться