Главная – Журналы – Поиск по журналам

Зарегистрирован и проанализирован спектр молекулы ¹⁵N¹⁶O в области 5200-5500 см^-1. В результате анализа обнаружено 150 колебательно-вращательных линий, представляющих Λ-дублеты в полосе 3-0 основных переходов между электронными состояниями ²Π_1/2 и ²Π_3/2. Для 108 из них, когда величина расщепления была больше 4,5 × 10^-3 см^-1, удалось получить положения и относительные интенсивности каждой компоненты дублета, при этом параметр самоуширения фиксировался значением из HITRAN2020, а интенсивности e - и f -компонент считались равными. Максимальное значение вращательного квантового числа J составило 30,5. Частоты зарегистрированных переходов, взвешенные в соответствии с экспериментальными погрешностями, были обработаны программным кодом, использующим нелинейный метод наименьших квадратов. В результате обработки найдены спектроскопические постоянные для колебательного состояния v = 3 изотополога ¹⁵N¹⁶O. Постоянные Λ-удвоения для данного состояния определены впервые. Проведено сравнение полученных результатов с известной базой спектроскопической информации HITRAN2020.

В настоящее время стандартным методом для определения размеров пор нанопористых материалов является метод газоадсорбционной порометрии. Однако для него необходим жидкий азот, а измерения занимают много времени. Нами был предложен спектроскопический метод определения диаметра пор нанопористых кремниевых материалов по спектрам поглощения адсорбированной в веществе воды. В настоящей работе этот метод применен для измерения размера пор цеолитов. Используя регрессионный анализ, были оценены размеры пор пяти образцов. Полученные спектроскопическим методом значения хорошо согласуются с результатами измерения стандартным методом: погрешность спектроскопического метода менее 10%. По скорости спектроскопический метод превосходит стандартный в десятки раз. Спектроскопический метод также позволяет оперативно определять статическую емкость материала по воде.

Представлен обзор результатов, полученных в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН и за рубежом при изучении уширения и сдвигов центров линий поглощения молекулы воды одноатомными газами He, Ar, Kr и Xe. Экспериментальные исследования в Институте были проведены в диапазоне 3200-11200 см^-1 на Фурье-спектрометре Bruker IFS 125HR. Коэффициенты уширения γ и сдвига δ были измерены для линий 24 колебательных полос с максимальными значениями колебательных квантовых чисел ν₁ = 3, ν₂ = 6, ν₃ = 3 и максимальными значениями вращательных квантовых чисел J = 14, K_a = 8. Вычисления проведены полуклассическим методом с использованием эффективных потенциалов, зависящих от колебательных состояний Н₂О. Выполнено сравнение экспериментальных и вычисленных значений γ и δ. С помощью аналитической модели γ(sur) проанализированы имеющиеся экспериментальные значения коэффициента уширения; в ряде случаев выявлена их несовместимость. Определены параметры модели γ(sur), которые позволяют сгенерировать коэффициенты уширения линий поглощения Н₂О атомами He, Ar, Kr и Xe в диапазоне 350-14000 см^-1.

На основе данных реанализа ERA5 за последние десятилетия (1979-2021 гг.) получены количественные оценки сезонных и региональных особенностей и изменений циклонической активности в атмосфере Северного полушария; определен вклад внетропических циклонов в формирование соответствующих особенностей и изменений режима осадков. Получено, что вклад внетропических циклонов в формирование общего количества осадков в целом превышает 60%, а для регионов с высокой повторяемостью циклонов достигает 75% зимой и 65% летом. При этом наибольший вклад вносят интенсивные циклоны - около 60% зимой и около 35% летом.

На примере оз. Байкал методами численного моделирования исследуется совместное влияние ветра и морфологических характеристик водоема на его термическое состояние и особенность развития осеннего термобара. Установлено, что при метеорологических условиях с 1 по 30 ноября 2015 г. поведение термобара в начальной стадии его развития на разрезе р. Болдакова - прол. Малое Море более чувствительно к ветровому воздействию, чем на разрезе прот. Средняя (дельта р. Селенги) - р. Бугульдейка. Однако распространение фронта термобара и охлаждение вод в Селенгинском мелководье происходит более быстрыми темпами.

Точность расчета радиационных характеристик в задачах прогноза климата зависит от качества используемой спектроскопической информации. Современные спектроскопические базы данных по параметрам линий атмосферных газов и модели континуального поглощения периодически обновляются, поэтому необходимо проводить оценки, насколько существенны эти обновления при решении задач переноса излучения в атмосфере Земли и потребуют ли эти обновления модернизации радиационных блоков климатических моделей.В работе проведены массовые расчеты нисходящих и восходящих ИК-потоков для метеорологических условий, наблюдаемых в летние месяцы в Нижнем Поволжье и зимние месяцы в Новосибирске, а также для среднезональных метеомоделей. Выполнено сравнение потоков и скоростей радиационного выхолаживания на различных уровнях в атмосфере, вычисленных с новыми версиями спектроскопических баз HITRAN и GEISA и предыдущими версиями. Показано, что различие в параметрах линий поглощения в спектроскопических базах данных приводит к погрешности менее 0,7 Вт/м² (0,3%) при моделировании интегральных ИК-потоков в диапазоне 0-3000 см^-1, при этом относительные различия в спектральных потоках, вычисленных с умеренным разрешением (20 см^-1), составляют до 10%. Выявлены атмосферные газы и спектральные интервалы, дающие наибольший вклад в погрешности моделирования ИК-потоков за счет неопределенностей исходной спектроскопической информации.

Представлены сезонные и суточные вариации коэффициента ослабления оптического излучения за счет гнуса в июне, июле, августе и сентябре 2018 г. в Западной Сибири. Средние значения коэффициентов ослабления излучения гнусом в видимой и инфракрасной областях спектра составили: ~ 0,06 км^-1 в июне, ~ 0,05 км^-1 в июле, ~ 0,04 км^-1 в августе и 0,02 км^-1 в сентябре. Суточный ход в эти месяцы имеет два максимума: первый приходится на 09:00; второй более выражен и наблюдается в 17:00. Минимальные значения коэффициентов наблюдаются в ночные часы (01:00-05:00) и в 12:00. Некоторые дни сентября характеризуются дополнительным типом суточного хода с одним максимумом в дневные часы и минимумом в темное время суток.

Представлена математическая модель процесса лазерно-индуцированной флуоресценции молекул оксида фосфора (PO), на основе которой получены зависимости интенсивности флуоресценции молекул PO от энергетических и временных параметров возбуждающего лазерного излучения. Установлено, что зависимость величины сигнала флуоресценции PO от плотности энергии возбуждающего излучения имеет вид кривой насыщения; зависимость от длительности импульсов в условиях реальной атмосферы имеет локальный максимум. Показано, что с уменьшением плотности энергии возбуждающего излучения происходит уменьшение оптимальной длительности импульсов.

Разработан и введен в эксплуатацию мобильный озоновый лидар на длинах волн зондирования 299 и 341 нм. Лидар способен охватить высоты от 0,1 до 12 км с пространственным разрешение лидарных сигналов от 1,5 до 150 м. Приведены техническое описание мобильного лидара и результаты натурного эксперимента по лазерному зондированию атмосферы в Томске. Полученные эхосигналы и восстановленные профили озона подтверждают информативность измерений в тропосфере. Выполнено сопоставление лидарных и спутниковых (MetOp) измерений.

Приводится сравнение основных характеристик арктического полярного вихря, полученных по данным GSFC NASA (средняя скорость зонального ветра на 60° с.ш., средняя температура в области 60-90° с.ш.) и методом оконтуривания вихрей с помощью геопотенциала (средняя скорость ветра по границе вихря, средняя температура внутри вихря), на примере трех крупнейших арктических озоновых аномалий и в среднем за 1979-2021 гг. Средняя скорость ветра по границе вихря согласно методу оконтуривания в среднем в два раза выше средней скорости зонального ветра на 60° с.ш. и составляет в январе 37,3 ± 5,6 и 58,9 ± 13,1 м/с на уровнях 50 и 10 гПа соответственно. Средняя температура внутри вихря, согласно методу оконтуривания, в целом на 5 °С ниже средней температуры в области 60-90° с.ш. в нижней стратосфере. Полученные количественные характеристики расширяют представление о динамике арктического полярного вихря в нижней стратосфере.