Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 63 стр.

UptoLike

Рубрика: 

63
для однокомпонентной смеси. Отметим, что размерности коэффициентов
ab
i
k и
aa
i
k cм
5
.
3.6. Характеристики молекулярного поглощения
Количественные характеристики молекулярного поглощения получаются
экспериментальным путем, а также на основе специальных расчетов. Форма
представления количественных характеристик молекулярного поглощения может быть
различной:
в виде коэффициентов молекулярного поглощения как функций длины волны (или
частоты), температуры и, в общем случае, давления;
в виде параметров тонкой структуры спектра различных полос поглощения и
различных атмосферных газов (
спектроскопических параметров) положений
отдельных спектральных линий, их интенсивностей, полуширин и т. д.;
в виде зависимостей функций пропускания для конечных спектральных интервалов
(различной ширины) от содержания поглощающего газа, давления (иногда давлений
поглощающего и постороннего газа), температуры, положения и ширины
спектрального интервала.
Использование коэффициентов поглощения для количественной характеристики
молекулярного поглощения используется, как правило, для полос поглощения, имеющих
относительно слабую спектральную зависимость коэффициентов поглощения. Как
мы
отмечали ранее, такой тип зависимости в атмосферной оптике принято называть
неселективным (или континуальным). На самом деле между селективным и
неселективным типами поглощения нет принципиальной разницы. Так, селективное
поглощение (поглощение в четко выраженных спектральных линиях) превращается в
неселективное при увеличении давления либо поглощающего, либо уширяющего газов.
Действительно, при увеличении давления увеличиваются
полуширины лоренцовских
линий (3.5.12) и отдельные линии все более перекрываются. При этом спектральное
поведение суммарного коэффициента поглощения становится все более гладким и
реализуется случай неселективного поглощения. Так, колебательно-вращательные полосы
углекислого газа, имеющие в атмосферах Земли и Марса ярко выраженный селективный
характер, в нижних слоях атмосферы Венеры при больших давлениях и
высоких
температурах имеют континуальный характер. Неселективный характер спектрального
поведения коэффициента молекулярного поглощения наблюдается даже при относительно
малых атмосферных давлениях (0.01
1 атм) для полос поглощения с очень близко
расположенными спектральными линиями.
Слабая спектральная зависимость молекулярного поглощения реализуется для
спектров поглощения, обусловленных процессами фотоионизации и фотодиссоциации,
при сильном перекрывании отдельных спектральных линий в электронно- колебательно-
вращательных полосах поглощения в УФ, видимой и БИК областях спектра,
колебательно-вращательных спектрах поглощения "тяжелых" молекул, таких,
как
например хлорофлюокарбонаты (СFС), гидрофлюорокарбоны (HСFС), молекул F
6
, N
2
O
5
и
т. д. в ИК области спектра), в полосах поглощения, индуцированных давлением. Для
примера на рис. 3.11 приведены сечения молекулярного поглощения в УФ и видимой
областях спектра для многих атмосферных молекул [29].