Том 37, номер 05, статья № 1

Аннотация:

Проведена экспертная оценка погрешностей для интенсивностей колебательно-вращательных переходов водяного пара в базе данных HITRAN2020 в спектральном диапазоне 2500–6500 см^-1. Из сравнения с экспериментальными данными (Loos J., Birk M., Wagner G. Measurement of positions, intensities and self-broadening line shape parameters of H₂O lines in the spectral ranges 1850–2280 cm^-1 and 2390–4000 cm^-1 // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 203. P. 119–132) определены нормировочные коэффициенты вариационного расчета. Для полос поглощения (001)–(000), (020)–(000), (011)–(000) и (110)–(000) они составили 1,010; 1,007; 1,015 и 1,030 соответственно. С использованием вариационных расчетов и моделирования по методу эффективного гамильтониана проведена экспертиза экспериментальных данных из базы данных HITRAN2020, выявлены менее точные значения. На основе полученных результатов построен откорректированный список линий поглощения H₂¹⁶O в области 2500–6500 см^-1, который может быть полезен при проведении натурных экспериментов.

Ключевые слова:

база данных HITRAN2020, вариационные расчеты, интенсивности колебательно-вращательных линий

Иллюстрации:

Список литературы:

1. The HITRAN Database htpps://hitran.org.
2. Delahaye T., Armante R., Scott N.A., Jacquinet-Husson N., Chédin A., Crépeau L., Crevoisier C., Douet V., Perrin A., Barbe A., Boudon V., Campargue A., Coudert L.H., Ebert V., Flaud J.-M., Gamache R.R., Jacquemart D., Jolly A., Kwabia Tchana F., Kyuberis A., Li G., Lyulin O.M., Manceron L., Mikhailenko S., Moazzen-Ahmadi N., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Nikitin A., Perevalov V.I., Richard C., Starikova E., Tashkun S.A., Tyuterev Vl.G., Vander Auwera J., Vispoel B., Yachmenev A., Yurchenko S. The 2020 edition of the GEISA spectroscopic database // J. Mol. Spectrosc. 2021. V. 380. P. 111510. DOI: 10.1016/j.jms.2021.111510.
3. Schwenke D.W., Partridge H. Convergence testing of the analytic representation of an ab initio dipole moment function for water: Improved fitting yields improved intensities // J. Chem. Phys. 2000. V. 113. P. 6592. DOI: 10.1063/1.1311392.
4. Conway E.K., Gordon I.E., Kyuberis A.A., Polyansky O.L., Tennyson J., Zobov N.F. Calculated line lists for H₂¹⁶O and H₂¹⁸O with extensive comparisons to theoretical and experimental sources including the HITRAN2016 database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2020. V. 241. P. 106711. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2019.106711.
5. URL: https://hitran.org.H₂O-S-73.
6. 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. 034113–034113-10. DOI: 10.1063/1.3604934.
7. Barber R.J., Tennyson J., Harris G.J., Tolchenov R.N. A high-accuracy computed water line list // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2006. V. 368. P. 1087–1094. DOI: 10.1111/j.1365-2966.2006.10184.x.
8. Polyansky O.L., Kyuberis A.A., Zobov N.F., Tennyso J., Yurchenko S.N., Lodi L. ExoMol molecular line lists XXX: A complete high-accuracy line list for water // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2018. V. 480. P. 2597.
9. Voronin B.A., Tennyson J., Lodi L., Kozodoeva A.V. The VoTe room temperature H₂¹⁶O line list up to 25000 cm^-1 // Opt. Spectrosc. 2019. V. 127. P. 967–973. DOI: 10.1134/S0030400X19120397.
10. Овсянников Р.И., Третьяков М.Ю., Кошелев М.А., Галанина Т.А. О неопределенности расчетных интенсивностей линий водяного пара в субтерагерцевом диапазоне частот // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 7. С. 523–533; Ovsyannikov R.I., Tretyakov M.Yu., Koshelev M.A., Galanina T.A. On the uncertainty of the calculated intensities of water vapor lines in the sub-THz frequency range // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 6. P. 601–612. DOI: 10.1134/S1024856023060131.
11. Toth R.A. Linelist of water vapor parameters from 500 to 8000 cm^-1. USA, 2009. URL: https://mark4sun.jpl.nasa.gov/h2o.html (last access: 26.02.2024).
12. Loos J., Birk M., Wagner G. Measurement of positions, intensities and self-broadening line shape parameters of H₂O lines in the spectral ranges 1850–2280 cm^-1 and 2390–4000 cm^-1 // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2017. V. 203. P. 119–132. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2017.02.013.
13. Birk M., Wagner G., Loos J., Mondelain D., Campargue A. ESA SEOM-IAS–spectroscopic parameters database 2.3 μm region // Zenodo. 2017. DOI: 10.5281/zenodo.1009126.
14. Lodi L., Tennyson J. Line lists for H₂¹⁸O and H₂¹⁷O based on empirically-adjusted line positions and ab initio intensities // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2012. V. 113. P. 850–858. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2012.02.023.
15. Solodov A.M., Petrova T.M , Solodov A.A., Deichuli V.M., Naumenko O.V. FT spectroscopy of water vapor in the 0.9 mm transparency window // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. V. 293. P. 108389. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2022.108389.
16. Vasilchenko S.S., Mikhailenko S.N., Campargue A. Water vapor absorption in the region of the oxygen A-band near 760 nm // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. V. 725. P. 451–455. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107847.
17. Vasilchenko S., Mikhailenko S.N., Campargue A. Cavity ring down spectroscopy of water vapour near 750 nm: A test of the HITRAN2020 and W2020 line lists // Mol. Phys. 2022. P. 2051762. DOI: 10.1080/00268976.2022.2051762.
18. Василенко И.А., Синица Л.Н., Сердюков В.И. Светодиодная Фурье-спектроскопия Н₂¹⁶О в диапазоне 14800–15500 см^-1 // Оптика атмосф. и океана. 2024. Т. 37, № 3. С. 196–202. DOI: 10.15372/AOO20240302.
19. Дейчули В.М., Петрова Т.М., Солодов А.М., Солодов А.А. Анализ интенсивностей линий поглощения молекулы воды в ИК-области // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 8. С. 613–618. DOI: 10.15372/AOO20230801.
20. Flaud J.-M., Camy-Peyret C. Vibration-rotation intensities in H₂O-type molecules. Application to the 2ν₂, ν₁, and ν₃ bands of H₂¹⁶O // J. Mol. Spectrosc. 1975. V. 55, N 1–3. P. 278–310. DOI: 10.1016/0022-2852(75)90270-2.