Журнал «Оптика атмосферы и океана»

Том 35, номер 08, статья № 4

Сердюков В. И., Синица Л. Н., Емельянов Н. М. Исследование R-ветви полосы 3ν₃ ¹³CH₄ в области от 9000 до 9200 см^-1. // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35. № 08. С. 619–625. DOI: 10.15372/AOO20220804. PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Исследован спектр поглощения ¹³CH₄ в области от 9000 до 9200 см^-1 с помощью Фурье-спектрометра Bruker IFS 125M при температурах от 208 до 296 К. Проведена идентификация линий R-ветви полосы 3n₃ ¹³CH₄ до значения вращательного квантового числа J = 11. Список идентифицированных линий включает в себя девять ранее неизвестных линий с высокими значениями вращательного квантового числа. Впервые проинтерпретированы по типам симметрии (А₁, А₂, F₁, F₂, E) 32 уровня состояния (0030) молекулы ¹³CH₄ до J = 10.

Ключевые слова:

Фурье-спектроскопия, спектр поглощения, метан, идентификация линий, полоса 3n3

Список литературы:

1. Warneck P. Chemistry of the Natural Atmosphere. New York: Academic, 2000. 757 p.
2. Бажин Н.М. Метан в атмосфере // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6, № 3. С. 52–57.
3. Sepulveda E., Schneider M., Hase F., García O.E., Gomez-Pelaez A., Dohe S., Blumenstock T., Guerra J.C. Long-term validation of tropospheric column-averaged CH₄ mole fractions obtained by mid-infrared ground-based FTIR spectrometry // Atmos. Meas. Tech. 2012. V. 5, N 6. P. 1425–1441.
4. Seiler W., Conrad R., Dickinson R.E. The Geophysiology of Amazonia: Vegetation and Climate Interactions / R.E. Dickinson (ed.). 1987. P. 133–160.
5. Schaefer H., Mikaloff Fletcher S.E., Veidt C., Lassey^K.R., Brailsford G.W., Bromley T.M., Dlugokencky E.J., Michel S.E., Miller J.B., Levin I., Lowe D.C., Martin R.J., Vaughn B.H., White J.W.C. A 21st-century shift from fossil-fuel to biogenic methane emissions indicated by ¹³CH₄ // Science. 2016. V. 352, N 6281. P. 80–84.
6. Boudon V., Rey M., Loete M. The vibrational levels of methane obtained from analyses of high-resolution spectra // J. Quant. Spectros. Radiat. Transfer. 2006. V. 98, N 3. P. 394–404.
7. Margolis J.S., Fox K. Infrared absorption spectrum of CH₄ at 9050 cm^-¹ // J. Chem. Phys. 1968. V. 49, N 5. P. 2451–2452.
8. Maillard J.P., Combes M., Encrenaz T., Lecacheux J. New infrared spectra of the Jovian planets from 12000 to 4000 cm^-¹ by Fourier transform spectroscopy. I. Study of Jupiter in the 3ν₃ CH₄ band // Astron. Astrophys. 1973. V. 25. P. 219.
9. 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., Vander Auwera J., 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.
10. Campargue A., Béguier S., Zbiri Y., Mondelain D., Kassi S., Karlovets E.V., Nikitin A.V., Rey M., Starikova E., Tuterev V. The ¹³CH₄ absorption spectrum in the Icosad range (6600–7692 cm^-¹) at 80 K and 296 K: Empirical line lists and temperature dependence // J. Mol. Spectrosc. 2016. V. 326. P. 115–121.
11. Campargue A., Le W., Kassi S., Masat M., Votava O. Temperature dependence of the absorption spectrum of CH₄ by high resolution spectroscopy at 81 K: (II) The icosad region (1.49–1.30 mm) // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 9. P. 1141–1151.
12. Hippler M., Quack M. High-resolution Fourier transform infrared and cw-diode laser cavity ringdown spectroscopy of the ν₂ + 2ν₃ band of methane near 7510 cm^-¹ in slit jet expansions and at room temperature // J. Chem. Phys. 2002. V. 116, N 14. P. 6045–6055.
13. Kochanov V.P., Serdyukov V.I., Sinitsa L.N. Use of the F - 2: LiF colour-centre laser in intracavity laser spectroscopy // Opt. Acta: Inter. J. Opt. 1985. V. 32, N 9–10. P. 1273–1280.
14. Сердюков В.И., Синица Л.Н., Луговской А.А., Емельянов Н.М. Низкотемпературная кювета для исследования спектров поглощения парниковых газов // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 11. С. 930–936; Serdyukov V.I., Sinitsa L.N., Lugovskoi A.A., Emelyanov N.M. Low-temperature cell for studying absorption spectra of greenhouse gases // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 2. P. 220–226.
15. Круглова Т.В., Щербаков А.П. Автоматический поиск линий в молекулярных спектрах на основе методов непараметрической статистики. Регуляризация в оценке параметров спектральных линий // Опт. и спектроскоп. 2011. Т. 111, № 3. С. 383–386.
16. Герцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. М.: Иностр. лит-ра, 1949. 648 с.
17. Синица Л.Н., Сердюков В.И., Луговской А.А. Спектр поглощения полосы (0120)–(0000) ¹³CH₄ при низкой температуре. Идентификация спектра // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33, № 9. С. 668–676.