Том 34, номер 11, статья № 3

Аннотация:

Спектр поглощения естественного образца углекислого газа в диапазоне 4350–4550 см^-1 был зарегистрирован с помощью Фурье-спектрометра Bruker IFS 125HR, сопряженного с многоходовой 30-метровой газовой кюветой, оснащенной оптической системой Уайта. Регистрация спектра выполнена с разрешением 0,02 см^-1 при температуре 301,7 К, давлении газа 306 мбар и длине оптического пути в 1058 м. Достигнута чувствительность, позволившая зарегистрировать спектральные линии с интенсивностью 10^-28 см^-1/(мол. × см^-2). Измерены центры и интенсивности 453 спектральных линий 17 полос 5 изотопологов углекислого газа: ¹²C¹⁶O₂, ¹³C¹⁶O₂, ¹⁶О¹²C¹⁸O, ¹⁶О¹³C¹⁸O и ¹⁶О¹³C¹⁷O. Полосы 33303–02201, 41104–02201, 41104–10002 основного изотополога ¹²C¹⁶O₂ и полосы 31103–00001 изотопологов ¹³C¹⁶O₂ и ¹⁶О¹²C¹⁸O зарегистрированы впервые. Проведено сравнение измеренных центров и интенсивностей спектральных линий со значениями, представленными в базе данных HITRAN2020.

Ключевые слова:

углекислый газ, изотопические модификации, спектр высокого разрешения, параметры спектральных линий, база данных HITRAN2020

Список литературы:

1. Taylor F.W., Crisp D., Bézard B. Near-infrared sounding of the lower atmosphere of Venus / S.W. Bougher, D.M. Hunten, R.J. Phillips (eds.) // Venus II: Geology, Geophysics, Atmosphere, And Solar Wind Environment. Tucson: University of Arizona Press, 1997. P. 325–351.
2. Marcq E., Bézard B., Drossart P., Piccioni G., Reess J.M., Henry F. A latitudinal survey of CO, OCS, H₂O, and SO₂ in the lower atmosphere of Venus: Spectroscopic studies using VIRTIS-H // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. P. E00B07.
3. Marcq E., Encrenaz T., Bézard B., Birlan M. Remote sensing of Venus’ lower atmosphere from ground-based IR spectroscopy: Latitudinal and vertical distribution of minor species // Planet Space Sci. 2006. V. 54. P. 1360–1370.
4. Gordon I.E., Rothman L.S., Hargreaves R.J., Hashemi R., Karlovets E.V., Skinner F.M., Conway E.K., Hill C., Kochanov R.V., Tan Y., Wcisło P., Finenko A.A., Nelson K., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Campargue A., Chance K.V., Coustenis A., Drouin B.J., Flaud J.M., Gamache R.R., Hodges J.T., Jacquemart D., Mlawer E.J., Nikitin A.V., Perevalov V.I., Rotger M., Tennyson J., Toon G.C., Tran H., Tyuterev V.G., Adkins E.M., Baker A., Perrin A., Shine K.P., Smith M.A.H., Tyuterev V.G., Barbe A., Cané E., Császár A.G., Egorov O., Fleisher A.J., Fleurbaey H., Foltynowicz A., Furtenbacher T., Harrison J.J., Hartmann J.M., Horneman V.-M., Huang X., Karman T., Karns J., Kleiner I., Kofman V., Kwabia-Tchana F., Lee T.J., Long D.A., Lukashevskaya A.A., Lyulin O.M., Makhnev V.Yu., Matt W., Massie S.T., Melosso M., Mikhailenko S.N., Mondelain D., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Perrin A., Polyansky O.L., Raddaoui E., Raston P.L., Reed Z.D., Rey M., Richard C., Tóbi R., Leéas T.J., Sadiek I., Schwenke D.W., Starikova E., Sung K., Tamassia F., Tashkun S.A., Vander Auwera J., Vasilenko I.A., Vigasin A.A., Villanueva G.L., Vispoel B., Wagner G., Yachmenev A., Yurchenko S.N. The HITRAN2020 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. (в печати).
5. Mandin J.Y. Interpretation of the CO₂ absorption bands observed in the Venus infrared spectrum between 1 and 2.5 mm // J. Mol. Spectrosc. 1977. V. 67. P. 304–321.
6. Giver L.P., Kshirsagar J., Freedman R.S., Chackerian C.Jr. Line intensity and position measurements and derived band parameters of the 31103–00001 ¹²C¹⁶O₂ band and its two nearby hot bands // The 5^th HITRAN Conf., 23–25 June 1998, Hanscom AFB, Massachusetts. P. 30–31.
7. Giver L.P., Chakerian Jr.C. Rovibrational intensities for the (3110)IV–(0000) band of ¹²C¹⁶O₂ at 4416 cm^-1 // J. Mol. Spectrosc. 1999. V. 148. P. 80–85.
8. Ding Y., Macko P., Romanini D., Perevalov V.I., Tashkun S.A., Teffo J.L., Hu S.M., Campargue A. High sensitivity cw-cavity ringdown and Fourier transform absorption spectroscopies of ¹³CO₂ // J. Mol. Spectrosc. 2004. V. 226. P. 146–160.
9. Miller C.E., Montgomery M.A., Onorato R.M., Johstone C., McNicholas T.P., Kovaric B., Brown L.R. Near infrared spectroscopy of carbon dioxide. II. ¹⁶O¹³C¹⁶O and ¹⁶O¹³C¹⁸O line positions // J. Mol. Spectrosc. 2004. V. 228. P. 355–374.
10. Garnache A., Liu A., Cerutti L., Campargue A. Intracavity laser absorption spectroscopy with a vertical external cavity surface emitting laser at 2.3 mm: Application to water and carbon dioxide // Chem. Phys. Lett. 2005. V. 416. P. 22–27.
11. Toth R.A., Brown L.R., Miller C.E., Malathy Devi V., Benner D.C. Line strengths of ¹²CO₂: 4540–000 cm^-1 // J. Mol. Spectrosc. 2006. V. 239. P. 221–242.
12. Borkov Y.G., Jacquemart D., Lyulin O.M., Tashkun S.A., Perevalov V.I. Infrared spectroscopy of ¹⁷O- and ¹⁸O-enriched carbon dioxide: Line positions and intensities in the 3200–4700 cm^-1 region. Global modeling of the line positions of the ¹⁶O¹²C¹⁷O // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2014. V. 137. P. 57–76.
13. Vasilchenko S., Konefal M., Mondelain D., Kassi S., Čermák P., Tashkun S.A., Perevalov V.I., Campargue A. The CO₂ absorption spectrum in the 2.3 mm transparency window by high sensitivity CRDS: (I) Rovibrational lines // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2016. V. 184. P. 233–240.
14. Tashkun S.A., Perevalov V.I., Gamache R.R., Lamouroux J. CDSD-296, high-resolution carbon dioxide spectroscopic databank: An update // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2019. V. 228. P. 124–131.
15. Zak E., Tennyson J., Polyansky O.L., Lodi L., Zobov N.F., Tashkun S.A., Perevalov V.I. A room temperature CO₂ line list with ab initio computed intensities // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2016. V. 177. P. 31–42.
16. Zak E., Tennyson J., Polyansky O.L., Lodi L., Zobov N.F., Tashkun S.A., Perevalov V.I. Room temperature line lists for CO₂ asymmetric isotopologues with ab initio computed intensities // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 203. P. 265–281.
17. Zak E., Tennyson J., Polyansky O.L., Lodi L., Zobov N.F., Tashkun S.A., Perevalov V.I. Room temperature linelists for CO₂ symmetric isotopologues with ab initio computed intensities // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 189. P. 267–80.
18. Trokhimovskiy A., Perevalov V., Korablev O., Fedorova A., Olsen K.S., Bertaux J.L., Patrakeev A., Shakun A., Montmessin F., Lefèvre F., Lukashevskaya A. First observation of the magnetic dipole CO₂ absorption band at 3.3 mm in the atmosphere of Mars by ExoMars Trace Gas Orbiter ACS instrument // Astron. Astrophys. 2020. V. 639. P. A142.
19. Perevalov V.I., Trokhimovskiy A.Yu., Lukashevskaya A.A., Korablev O.I., Fedorova A.A., Montmessin F. Magnetic dipole and quadrupole absorption in carbon dioxide // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. V. 259. P. 107408.
20. Borkov Yu.G., Solodov A.M., Solodov A.A., Perevalov V.I. Line intensities of the 01111–00001 magnetic dipole absorption band of ¹²C¹⁶O₂: Laboratory measurements // J. Mol. Spectrosc. 2021. V. 376. P. 111418.
21. Fleurbaey H., Grilli R., Mondelain D., Kassi S., Yachmenev A., Yurchenko S.N., Campargue A. Electric-quadrupole and magnetic-dipole contributions to the n₂ + n₃ band of carbon dioxide near 3.3 mm // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. V. 266. P. 107558.
22. Ponomarev Yu.N., Solodov A.A., Solodov A.M., Petrova T.M., Naumenko O.V. FTIR spectrometer with 30 m optical cell and its applications to the sensitive measurements of selective and nonselective absorption spectra // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2016. V. 177. P. 253–260.
23. Li J., Durry G., Cousin J., Joly L., Parvitte B., Zeninari V. Self-induced pressure shift and temperature dependence measurements of CO₂ at 2.05 mm with a tunable diode laser spectrometer // Spectrochim. Acta. Part A. 2012. V. 85. P. 74–78.