Главная – Журналы – Оптика атмосферы и океана 2016 номер 10

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2016 год, номер 10

1. Поглощение в крыльях полос водяного пара и нарушение длинноволнового приближения для центров масс молекул Ю.В. БОГДАНОВА, Т.Е. КЛИМЕШИНА, О.Б. РОДИМОВА "Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 bogdanovaju@tpu.ru" Ключевые слова: теория крыльев линий, потенциал межмолекулярного взаимодействия, отказ от длинноволнового приближения, НО, СО, континуальное поглощение, line wing theory, intermolecular interaction potential, violation of the long-wave approximation, continuum absorption Страницы: 805-815 Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> Представлено дальнейшее развитие асимптотической теории крыльев линий, использующее отказ от длинноволнового приближения для центров масс молекул и приводящее к появлению «длинных» траекторий, выходящих за пределы элементарного объема при нерезонансном поглощении света. Присутствие длинных траекторий свидетельствует о некоем упорядочении молекулярного хаоса. Последнее может быть описано с помощью модификации полуклассического представления, что в дальнейшем позволит оценить взаимосвязи между смещением и скоростью. Полученное при этом выражение для коэффициента поглощения позволяет избежать неоднозначности определения параметров потенциалов и описать температурную зависимость коэффициента поглощения в крыльях линий. Ранее был проведен расчет коэффициента поглощения с отказом от длинноволнового приближения для центров масс молекул для молекулы Н2О в интервале 8-12 мкм в рамках диффузионной модели. Здесь на основе этой модели проведен расчет коэффициента поглощения Н2О в области окна 3-5 мкм и СО2 в области крыла полосы 4,3 мкм. Показано, что учет длинных траекторий, существенный для областей 8-12 и 3-5 мкм Н2О, практически не имеет значения для крыла полосы 4,3 мкм СО2. DOI: 10.15372/AOO20161001 Скачать pdf-версию статьи

2. "Спектр поглощения D2О в области 0,95 мкм: колебательно-вращательная полоса n1 + 3n3" В.И. СЕРДЮКОВ, Л.Н. СИНИЦА, Т.В. КРУГЛОВА, Е.Р. ПОЛОВЦЕВА, А.Д. БЫКОВ, А.П. ЩЕРБАКОВ "Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 serd49@mail.ru" Ключевые слова: Фурье-спектроскопия, спектры поглощения водяного пара, центры и интенсивности спектральных линий, молекула DО, Fourier transform spectroscopy, water vapor absorption spectra, line positions and intensities, DО molecule Страницы: 816-820 Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> Проведены измерения колебательно-вращательного спектра поглощения D2О в области от 10000 до 11400 см-1. Спектр зарегистрирован на Фурье-спектрометре с разрешением 0,05 см-1. Для измерений использовалась многоходовая кювета системы Уайта при длине оптического пути 24 м. В качестве источника излучения применялся светодиод, дающий бóльшую яркость по сравнению с другими источниками. Отношение сигнал-шум для наиболее сильных линий составило около 104. Проведена интерпретация спектра, и получен список линий, содержащий более 100 переходов полосы n1 + 3n3. Характеристики спектральных линий - центры, интенсивности и полуширины - были рассчитаны из подгонки параметров контура Фойгта к экспериментальным данным методом наименьших квадратов. Впервые были получены экспериментальные значения энергий уровней колебательного состояния (103) молекулы D216O. DOI: 10.15372/AOO20161002 Скачать pdf-версию статьи

3. Параметры уширения линий поглощения молекулы воды давлением аргона, полученные с помощью различных моделей формы контура "Т.М. ПЕТРОВА1, А.М. СОЛОДОВ1, А.П. ЩЕРБАКОВ1, В.М. ДЕЙЧУЛИ1,2, А.А. СОЛОДОВ1, Ю.Н. ПОНОМАРЕВ1, Т.Ю. ЧЕСНОКОВА1" "1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 tanja@iao.ru 2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36 dvm91@yandex.ru" Ключевые слова: параметры линий поглощения, молекула воды, Фурье-спектрометр, зависящий от скорости контур Фойгта, absorption line parameters, water vapor, Fourier transform spectrometer, speed-dependent Voigt profile Страницы: 821-827 Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> В области 6700-7650 см-1 проведены измерения спектра поглощения молекулы воды с использованием буферного газа аргона. Спектр зарегистрирован на Фурье-спектрометре IFS 125HR с высоким отношением сигнал-шум при комнатной температуре со спектральным разрешением 0,01 см-1 в диапазоне изменения давления аргона от 0 до 0,9 атм. С помощью двух моделей формы контура (контур Фойгта и контур Фойгта, зависящий от скорости поглощающей молекулы) получены параметры линий поглощения молекулы воды. Показано, что применение контура Фойгта, зависящего от скорости, дает лучшее согласие с экспериментальными данными. DOI: 10.15372/AOO20161003 Скачать pdf-версию статьи

4. Уширение линий водяного пара давлением водорода, температурная зависимость "Н.Н. ЛАВРЕНТЬЕВА1, А.С. ДУДАРЁНОК2" "1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 lnn@iao.ru 2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, osip0802@sibmail.com" Ключевые слова: полуширина линии, межмолекулярные взаимодействия, метод средних частот, температурный показатель, line broadening, intermolecular interaction, averaged frequency method, temperature exponent Страницы: 828-832 Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> Представлены теоретические полуширины колебательно-вращательных линий молекулы воды давлением водорода, для расчета использовался метод средних частот. Вычисления были выполнены для широкого диапазона вращательных квантовых чисел в спектральном диапазоне от 500 до 10000 см-1. В диапазоне вращательного квантового числа J от 0 до 20 расчет проводился методом средних частот от 20 до 50 - данные получены интерполяцией J -зависимости. Определены коэффициенты температурной зависимости уширения линий. DOI: 10.15372/AOO20161004 Скачать pdf-версию статьи

5. "Уширение линий поглощения оксида углерода, вызванное столкновениями со стенками нанопор гибридного SiO2/Al2O3-ксерогеля" "А.А. СОЛОДОВ1,2, Ю.Н. ПОНОМАРЕВ1,2, Т.М. ПЕТРОВА1, А.М. СОЛОДОВ1" "1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 asolodov@iao.ru 2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36 yupon@iao.ru" Ключевые слова: СО, SiO/AlO-ксерогель, полуширины линий, SiO/AlO хerogel, line half-widths Страницы: 833-835 Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> Впервые зарегистрированы спектры поглощения молекул CO, находящихся в нанопорах гибридного SiO2/Al2O3-ксерогеля. Определены значения полуширин спектральных линий CO, проанализирована их зависимость от вращательного квантового числа J , проведено сопоставление полученных результатов с данными, имеющимися в литературе. DOI: 10.15372/AOO20161005 Скачать pdf-версию статьи

6. Оптимизация последовательного программного кода для моделирования переноса солнечного излучения в вертикально-неоднородной среде Т.В. РУССКОВА, Т.Б. ЖУРАВЛЕВА "Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 btv@iao.ru" Ключевые слова: солнечная радиация, облачность, метод Монте-Карло, численное моделирование, оптимизация, языки программирования Фортран и Си, solar radiation, clouds, Monte Carlo method, numerical simulation, optimization, Fortran and C programming languages Страницы: 836-842 Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ Аннотация >> Настоящая статья принадлежит циклу работ, направленных на повышение производительности радиационных кодов, реализующих статистический метод Монте-Карло. Приведено краткое описание основных блоков двух программ, предназначенных для расчета интенсивности солнечного излучения в вертикально-неоднородной среде, - базовой, реализованной на языке Фортран, и ее оптимизированной версии, реализованной на языке Си. Представлены результаты тестов, направленных на оценку быстродействия каждого из кодов при разных условиях численного эксперимента. В рассмотренных случаях показатели быстродействия оптимизированного Си-кода оказались выше по сравнению с показателями базового варианта. Показано, что различия во времени выполнения кодов снижаются при увеличении оптической плотности атмосферы и при использовании более производительных вычислительных машин. Разработанная Си-программа может служить основой для создания высокопроизводительного радиационного кода. DOI: 10.15372/AOO20161006 Скачать pdf-версию статьи

7. "Вклад континуального поглощения Н2О в потоки длинноволнового излучения облачной и безоблачной атмосферы" "К.М. ФИРСОВ1, Т.Ю. ЧЕСНОКОВА2, И.И. КЛИТОЧЕНКО1" "1Волгоградский государственный университет, 400062, г. Волгоград, пр. Университетский, 100 fkm.volsu@mail.ru 2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 ches@iao.ru" Ключевые слова: континуальное поглощение водяным паром, перистые облака, перенос излучения, радиационный форсинг, water vapor continual absorption, cirrus cloud, transfer of radiation, radiative forcing Страницы: 843-849 Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ Аннотация >> Окно прозрачности атмосферы 8-12 мкм является одним из определяющих спектральных интервалов в формировании теплового баланса атмосферы, причем вклад континуального поглощения в радиационный баланс наиболее значим. Представлены результаты моделирования восходящих и нисходящих потоков для различных метеорологических ситуаций (облачные и безоблачные), и оценивается роль континуума Н2О с использованием различных моделей континуального поглощения. DOI: 10.15372/AOO20161007 Скачать pdf-версию статьи

8. Исследование искажений, вносимых усилителем яркости на парах бромида меди, в формируемые лазерным монитором изображения "М.В. ТРИГУБ1,2, М.В. БУРКОВ2,3, П.С. ЛЮБУТИН2,3, С.Н. ТОРГАЕВ1,2" "1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 trigub@tpu.ru 2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 burkovispms@mail.ru 3Институт физики прочности и материаловедения, 634021, г. Томск, пр. Академический, 2/1 psl@sibmail.com" Ключевые слова: СuBr-лазер, лазерный монитор, скоростная визуализация, качество изображений, СuBr laser, laser monitor, high-speed visualization, image quality Страницы: 850-854 Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> Представлены результаты оценки качества изображений, получаемых при визуализации объектов с использованием активных сред лазеров на парах бромида меди. Исследования проводились для двух методов визуализации: лазерной подсветки и лазерного мониторинга, когда активная среда является усилителем яркости изображения. Оценка качества выполнялась с использованием стандартных численных показателей - среднеквадратичной ошибки MSE, информационной энтропии H и коэффициента корреляции ZNCC. Показано, что использование активной среды в качестве усилителя яркости приводит к некоторым искажениям получаемых изображений, которые зависят от стабильности усилительных характеристик активной среды. В режиме лазерной подсветки влияние нестабильности менее выражено. Применение визуализации в «покадровом» режиме позволяет снизить искажения, вносимые активной средой. DOI: 10.15372/AOO20161008 Скачать pdf-версию статьи

9. Моделирование голубых струй и стартеров с помощью апокампа, формируемого при пониженных давлениях воздуха Э.А. СОСНИН, В.А. ПАНАРИН, В.С. СКАКУН, В.Ф. ТАРАСЕНКО "Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3 badik@loi.hcei.tsc.ru" Ключевые слова: апокамп, искровые разряды, переходные световые явления, стартеры и голубые струи, apokamp, spark discharge, transient luminous events, starters and blue jets Страницы: 855-858 Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> В лабораторных условиях при пониженных давлениях воздуха, соответствующих высотам в десятки километров над уровнем океана, сформирован апокамп - плазменная струя, ответвляющаяся от искрового разрядного канала, образованного двумя электродами, один из которых является высоковольтным и имеет положительную полярность, а другой находится под плавающим потенциалом. Установлено, что в условиях низких давлений апокамп обладает спектральными и морфологическими характеристиками, присущими голубым струям и стартерам, наблюдаемым в верхних слоях атмосферы. DOI: 10.15372/AOO20161009 Скачать pdf-версию статьи

10. Определение времени колебательно-поступательной релаксации молекул по длительности импульса сжатия оптико-акустического сигнала: влияние погрешностей измерения давления газа А.Е. ПРОТАСЕВИЧ, Б.А. ТИХОМИРОВ "Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева A.E.Protasevich@mail.ru" Ключевые слова: оптико-акустический метод, колебательно-поступательная релаксация молекул, ошибка восстановления, photoacoustic method, vibration-translational (VT) relaxation of molecules, error of restoration Страницы: 859-861 Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> Методом численного моделирования формы импульсного оптико-акустического сигнала исследовано влияние погрешностей измерения давления газа в камере оптико-акустического детектора на точность восстановления времени быстрой колебательно-поступательной релаксации молекул. На примере релаксации молекул Н2О из нижнего возбужденного колебательного состояния установлено, что при типичных в экспериментах с микрофоном МК-301 значениях радиуса гауссова лазерного пучка ω0 ~ 1 мм время релаксации величиной τ0VT ~ 10-6 c x мбар можно восстановить из зависимостей длительности импульса сжатия оптико-акустического сигнала от давления исследуемого газа с относительной ошибкой δτ0VT ≤ 10%, если систематическая погрешность измерений давления не превышает 0,03 мбар. Ошибка восстановления τ0VT меняется прямо пропорционально времени распространения звука через освещенную область. DOI: 10.15372/AOO20161010 Скачать pdf-версию статьи

11. Вариации содержания и давления газовых компонентов в древесине спилов ствола и корня некоторых хвойных деревьев "Б.Г. АГЕЕВ1, А.Н. ГРУЗДЕВ2, В.А. САПОЖНИКОВА1" "1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 ageev@asd.iao.ru 2Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., 3 a.n.gruzdev@mail.ru" Ключевые слова: хвойные деревья, цикличность, СО, поздняя древесина, корень сосны, conifers, cyclicity, latewood, pine root Страницы: 862-869 Подраздел: РАДИАЦИЯ И БИОСФЕРА Аннотация >> Измерения содержания СО2 и Н2О, вакуумно десорбированных из древесины годичных колец спилов хвойных деревьев, показывают, что погодичные распределения содержания этих компонентов характеризуются определенной цикличностью. Более того, цикличность обнаружена и в погодичной вариации полного давления десорбированных из годичных колец газовых проб. Можно предположить, что поступление СО2 из стволов деревьев в атмосферу за счет диффузии также испытывает периодические изменения. Рассматриваются две гипотезы появления цикличности в распределениях СО2 в годичных кольцах хвойных деревьев. DOI: 10.15372/AOO20161011 Скачать pdf-версию статьи

12. "О применимости асимптотических формул восстановления параметров «оптической» турбулентности из данных импульсного лидарного зондирования. I. Уравнения" В.В. ВОРОБЬЕВ "Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., 3 v_v_vorobiev@mail.ru" Ключевые слова: турбулентность, лидары, усиление обратного рассеяния, уравнения Вольтерра и Абеля, lidar, turbulence, backscattering enhancement, Volterra equations and Abel equations Страницы: 870-875 Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ Аннотация >> Найдены асимптотические решения задачи восстановления распределения структурной характеристики флуктуаций показателя преломления из данных измерений коэффициента усиления обратного рассеяния. Решения записываются через дробные производные коэффициента усиления в случае приемников с малой апертурой либо через обычные производные в случае приемников с большой апертурой. Подробно исследованы свойства ядра интегрального уравнения, из которого следуют асимптотические формулы. Обращено внимание на то, что ядро в общем случае является осциллирующим. Осцилляции ядра слабо сказываются на величине коэффициента усиления, но их влияние на производные этого коэффициента может быть существенным. DOI: 10.15372/AOO20161012 Скачать pdf-версию статьи

13. Информационная система для решения задач молекулярной спектроскопии. 7. Систематизация информационных ресурсов по поглощению для основного изотополога молекулы метанола А.Ю. АХЛЕСТИН, С.С. ВОРОНИНА, А.И. ПРИВЕЗЕНЦЕВ, О.Б. РОДИМОВА, А.З. ФАЗЛИЕВ Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1 lexa@iao.ru Ключевые слова: метанол, колебательно-вращательные переходы, информационная система W@DIS, methanol, ro-vibrational transitions, information system W@DIS Страницы: 876-887 Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ Аннотация >> На примере молекулы метанола показано, как средствами информационной системы W@DIS проводится систематизация ресурсов по спектроскопии. Представлены основные информационные объекты, дано объяснение выбора используемого набора квантовых чисел, кратко описаны характеристики почти 40 публикаций о поглощении метанола, и рассмотрены примеры интерфейсов для анализа согласованности волновых чисел разных источников данных, а также интерфейс приложения для формирования списка измеренных переходов. DOI: 10.15372/AOO20161013 Скачать pdf-версию статьи

14. "Спектр излучения разностных частот CO- и CO2-лазеров при перестройке угла фазового синхронизма в кристалле AgGaSe2" О.В. БУДИЛОВА, А.А. ИОНИН, И.О. КИНЯЕВСКИЙ, Ю.М. КЛИМАЧЕВ, А.Ю. КОЗЛОВ, А.А. КОТКОВ, Л.В. СЕЛЕЗНЕВ "Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991, г. Москва, Ленинский пр., 53 oksana_budilova@mail.ru" Ключевые слова: cредний ИК-диапазон, молекулярные газовые лазеры, генерация разностных частот, нелинейный кристалл, mid-IR range, molecular gas lasers, difference frequency generation, nonlinear crystal Страницы: 888-890 Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Аннотация >> Проведено экспериментально-теоретическое исследование формирования спектра генерации разностных частот CO- и CO2-лазеров в кристалле AgGaSe2 по I типу фазового синхронизма, которое показывает перспективность данного кристалла для реализации селективного лазерного источника, перестраиваемого в интервале длин волн 12-16,5 мкм. Проведены измерение углов фазового синхронизма для генерации разностных частот СО- и СО2-лазеров и их сравнение с рассчитанными по различным вариантам дисперсионных уравнений. Выбрана комбинация дисперсионных уравнений, наиболее корректно описывающая процесс генерации разностных частот в диапазоне длин волн 12-16,5 мкм. DOI: 10.15372/AOO20161014 Скачать pdf-версию статьи