Том 22, номер 06, статья № 5

Аннотация:

Рассчитанны вертикальные профили потоков теплового излучения F_↑↓(z) в диапазоне 800–1200 см^–1 с учетом двух различных моделей континуума водяного пара, и проведено их сравнение. В расчетах была использована проведенная нами параметризация спектральной и температурной зависимости полученных Барановым и др. значений коэффициента континуального поглощения на основе данных недавних лабораторных измерений в чистом водяном паре. Также использовалась полученная Roberts et al. эмпирическая формула коэффициента поглощения в континууме водяного пара. Расчеты показали, что применение указанных выше разных моделей континуального поглощения в чистом водяном паре в окне прозрачности 8–12 мкм, играющем важную роль в поглощении теплового излучения, не приводит к существенным различиям в величинах радиационных потоков.

Ключевые слова:

континуальное поглощение водяного пара в окне прозрачности, потоки тепловой радиации

Список литературы:

1. Elsasser W.M. Mean absorption and equivalent absorption coefficient of a band spectrum // Phys. Rev. 1938. V. 54. N 2. P. 126-129.
2. Несмелова Л.И., Творогов С.Д. Фомин В.В. Спектроскопия крыльев линий. Новосибирск: Наука, 1977. 141 с.
3. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Контур спектральной линии и межмолекулярное взаимодействие. Новосибирск: Наука, 1986. 216 c.
4. Ma Q., Tipping R.H. A far wing line shape theory and its application to the water vibrational bands. II // J. Chem. Phys. 1992. V. 96. N 12. P. 8655-8663.
5. Tipping R.H., Ma Q. Theory of the water vapor continuum and validations // Atmos. Res. 1995. V. 36. P. 69-94.
6. Penner S.S., Varanasi P. Spectral absorption coefficient in pure rotational spectrum of water vapor // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1967. V. 6. N 4. P. 687-690.
7. Викторова А.А., Жевакин С.Ф. Димеры воды и их спектр // Докл. АН СССР. 1966. Т. 171. № 4. C. 833.
8. Арефьев В.Н., Дианов-Клоков В.И. Ослабление излучения 10,6 мкм водяным паром и роль димеров // Оптика и спектроскопия. 1977. T. 42. Вып. 5. С. 849-855.
9. Montgomery G.P. Temperature dependence of infrared absorption by the water vapor continuum near 1200 см-1 // Appl. Opt. 1978. V. 17. N 15. P. 2299-2303.
10. Вигасин А.А. Колебательный спектр димеров воды // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1983. Т. 19. № 5. С. 542-545.
11. Vigasin A.A. Water vapor continuous absorption in various mixtures: possible role of weakly bound complexes // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2000. V. 64. P. 24-40.
12. Varanasi P. On the nature of the infrared spectrum of water vapor between 8 and 14 ?m // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1988. V. 40. P. 169-175.
13. Paynter D.J., Ptashnik I.V., Shine K.P., Smith K.M., McPheat R., Williams R.G. Laboratory measurements of the water vapor continuum in the 1200 cm-1 - 800 cm-1 region between 293 K and 351 K // J. Geophys. Res. 2009 (in press).
14. Burch D.E. Investigation of the absorption of infrared radiation by atmospheric gases // Semi-Annual Technical Report. Philco-Ford Corporation, Aeronutronic Division, Newport Beach, CA, Rept. U-4784. 1970.
15. Roberts E., Selby J.E., Biberman I.M. Infrared continuum absorption by atmospheric water vapor in the 8-12 µk window // Appl. Opt. 1976. V. 15. N 9. P. 2085-2090.
16. Thomas M.E., Nordstrom R.J. Line shape model for describing infrared absorption by water vapor // Appl. Opt. 1985. V. 24. P. 3526-3530.
17. Fomin B.B. Молекулярное поглощение в инфракрасных окнах прозрачности. Новосибирск: Наука, 1986.
18. Clough S.A., Kneizys F.A., Davies R.W. Line shape and water vapor continuum // Atmos. Res. 1989. V. 23. P. 229-241.
19. Baranov Yu.I., Lafferty W.J., Ma Q., Tipping R.H. Water vapor continuum absorption in the 800 ? 1250 cm-1 spectral region at temperatures from 311 to 363 K // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2008. V. 109. P. 2291-2302.
20. Мицель А.А., Фирсов К.М. Развитие моделей молекулярного поглощения в задачах переноса излучения в атмосфере Земли // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 2. С. 179-197.
21. Fomin B.A., Gershanov Yu.V. Tables of the benchmark calculations of atmospheric fluxes for the ICRCCM test cases. Part I: Long-wave clear-sky results. Preprint / Russian Research Centre "Kurchatov Institute" (M.). 1996. P. 1-51.
22. Ellingson R.G., Ellis J., Fels S. The intercomparison of radiation codes used in climate models: long wave results // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N 5. P. 8929-8953.
23. Feigelson E.M., Fomin B.A., Gorchakova I.A., Rozanov E.V., Timofeev Yu.M., Trotsenko A.N., Schwarz-kopf M.D. Calculation of longwave radiation fluxes in atmospheres // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N 5. P. 8985-9001.
24. Gorchakova I.A., Mokhov I.I., Tarasova T.A., Fomin B.A. Effect of clouds on radiative transfer in the atmosphere from the data of the 1999 winter Zvenigorod experiment // Izvestiya RAS. Atmos. and Ocean. Phys. Suppl. 1. 2001. V. 37. P. S134-S141.
25. Горчакова И.А., Мануйлова Н.И., Петухов В.К. Отклик климатических параметров термодинамической модели климата океан-суша-атмосфера на изменение параметризации длинноволнового радиационного блока // Изв. АН СССР. Физ. aтмосф. и океана. 1994. Т. 30. № 2. С. 165-171.
26. Cormier J.G., Hodges J.T., Drummond J.R. Infrared water vapor continuum absorption at atmospheric temperatures // J. Chem. Phys. 2005. V. 122. 114309.
27. Goldman N., Leforestier C., Saykally R.J. Water dimmers in the Atmosphere II: Results from the VRT (ASP ? W) III Potential Surface // J. Phys. Chem. A. 2004. V. 108. N 5. P. 787-794.