Том 28, номер 01, статья № 2

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.