Спектр поглощения молекулярного кислорода в миллиметровом диапазоне: измерение и моделирование профиля поглощения в широком интервале температур
Диссертация
Глобальный мониторинг атмосферы Земли, получение данных для прогнозирования погоды и предсказания изменений климата, дистанционное зондирование влажности почвы, солености поверхности океана и пр. осуществляются, в конечном счете, с помощью микроволновых и инфракрасных радиометрических измерений. Для проведения измерений используется различная техника, базирующаяся как на наземных станциях, так… Читать ещё >
Список литературы
- E.R. Westwater, S. Crewell, Ch. Matzler, Surface-based microwave and millimeter wave radiometric remote sensing of the troposphere: a tutorial, 1. EE Geosciences and Remote Sensing Newsletter, 2005, 134.
- G.E. Nedoluha, B.J. Connor, J. Barrett et al., Ground-based measurements of CIO from Mauna Kea and intercomparisons with Aura and UARS MLS, Journal of Geophysical Research, 2011, 116, D02307.
- R.V. Leslie, Geophysical parameter estimation with a passive microwave spectrometer at 54/118/183/425 GHz, диссерация, Massachusetts Institute of Technology, 2004.
- R. Lawrence, B. Lin, S. Harrah et al., Initial flight test results of differential absorption barometric radar for remote sensing of sea surface air pressure, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2011, 112(2), 247−253.
- J.R. Pardo, M. Ridal, D. Murtagh, J. Cernicharo, Microwave temperature and pressure measurements with the Odin satellite: I. Observational method, Can. J. Phys., 2002, 80.
- J.W. Waters, L. Froidevaux, R.S. Harwood et al., The Earth observing system microwave limb sounder (EOS MLS) on the aura satellite, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2006, 44(5), 1075−1092.
- A. Perrin, C. Puzzarini, J.-M. Colmont et al., Molecular line parameters for the «MASTER» (Millimeter-wave Acquisitions for Stratosphere/Troposphere Exchange Research) database, Journal of Atmospheric Chemistry, 2005, 51, 161−205.
- G. Holl, S.A. Buehler, B. Rydberg, C. Jimenez, Collocating satellite-based radar and radiometer measurements — methodology and usage examples, Atmosphere Measuerement Techniques Discussions, 2010, 3, 821−861.
- P.W. Rosenkranz, Retrieval of temperature and moisture profiles from AMSU-A and AMSU-B measurements, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2001, 39(11), 2429−2435.
- B. Lin, Y. Hu, Numerical simulations of radar surface air pressure measurements at O2 bands, IEEE geoscience and remote sensing letters, 2005, 2(3), 324−328.
- L.S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe et al., The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2009, 110, 533−572.
- N. Jacquinet-Husson, L. Crepeau, R. Armante et al., The 2009 edition of the GEISA spectroscopic database, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2011.
- H. M. Pickett, R.L. Poynter, E.A. Cohen et al., Submillimeter millimeter and microwave spectral line catalog, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 1998, 60, 883−890.
- H.J. Liebe, P.W. Rosenkranz, G.A. Hufford, Atmospheric 60-GHz oxygen spectrum: new laboratory measurement and line parameters, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer., 1992, 48(5,6), 629−643.
- A.F. Krupnov, Present state of submillimeter wave spectroscopy at the Nizhnii Novgorod laboratory, Spectrochimica Acta Part A, 1996, 52, 967−993.
- P.W. Rosenkranz, Interference coefficients for overlapping oxygen lines in air, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 1988, 39, 281−297.
- Д.С. Макаров, H.H. Филиппов, М. Ю. Третьяков, Использование формализма функций памяти для моделирования профиля поглощения полосы 60-ГГц молекулы кислорода в атмосфере, Оптика и Спектроскопия, 2008, 105(1), 11−18.
- D.S. Makarov, I.A. Koval, M.A. Koshelev et al., Collisional parameters of the 118-GHz oxygen line: Temperature dependence, Journal of Molecular Spectroscopy, 2008, 252, 242−243.
- D.S. Makarov, M.Yu. Tretyakov, P.W. Rosenkranz, 60-GHz oxygen band: precise experimented profiles and extended absorption modeling in a wide temperature range, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2011, 112(9), 1420−1428.
- М.Ю. Третьяков, А. П. Шкаев, A.M. Киселев и др., Стабилизация частоты излучения первичного источника субтерагерцового диапазона частотной гребенкой фемтосекундного лазера, Письма в ЖЭТФ, 2010, 91(5), 240−243.
- Д.С. Макаров, Н. Н. Филиппов, М. Ю. Третьяков, Использование метода функцийпамяти для моделирования профиля поглощения 60-ГГц полосы молекулы кислорода в атмосфере, Труды 12-й Нижегородской сессии молодых ученых, Нижний Новгород. «
- Д.С. Макаров, Н. Н. Филиппов, М. Ю. Третьяков, Моделирование профиля поглощения 60-ГГц полосы молекулы кислорода в атмосфере с использованием функций памяти, Труды (одиннадцатой) Научной конференции по радиофизике, Нижний Новгород.
- Д.С. Макаров, М. Ю. Третьяков, В. В. Паршин и др., Поглощение ММ-излучения атмосферным кислородом: возможность точного моделирования, Труды 22-й всероссийской конференции «Распространение Радиоволн «, п. Лоо, Краснодарский Край.
- Д.С. Макаров, М. Ю. Третьяков, В. В. Паршин, М. А. Кошелев, Исследование профиля полосы поглощения молекулярного кислорода в ММ-диапазоне с помощью резонаторного спектрометра, Труды 14-й Нижегородской сессии молодых ученых, Нижний Новгород.
- М.Ю. Третьяков, А. П. Шкаев, А. М. Киселев и др., Фазовая автоподстройка частоты по сигналу фемтосекундного лазера: повышение спектральной чистоты источников излучения ММ и СубММ диапазона, Тезисы докладов XXIV Съезда по спектроскопии, Москва, Троицк.
- D.S. Makarov, M.Yu. Tretyakov, P.W. Rosenkranz, 60-GHz oxygen band: to the extension of the mixing model, Book of Abstracts of the 21-st International Conference on High Resolution Molecular Spectroscopy, Poznan, Poland.
- D.S. Makarov, M.Yu. Tretyakov, C. Boulet, Line mixing in the 60-GHz atmospheric oxygen band: comparison of MPM and ECS model, The Twenty-second Colloquium on High Resolution Molecular Spectroscopy HRMS Dijon 2011, Universite de Bourgogne.
- J.H. Van Vleck, V.F. Weisskopf, On the shape of collision-broadened lines, Rev. Mod. Phys, 1945, 17, 227−236.
- R. Schlapp, Fine structure in the 3? ground state of the oxygen molecule, and the rotational intensity distribution in the atmospheric oxygen band, Phys. Rev., 1937, 51(5), 342−345.
- J.H. Van Vleck, Magnetic dipole radiation and atmospheric absorption bands of oxygen, Astrophysics Journal, 1934, 80, 161−170.
- A. Perrin, Spectroscopy from space, гл. Review of the existing spectroscopic databases for atmospheric applications, NATO Science Series II, Kluwer Academic Publishers, 2001, 235−258.
- J. Fischer, R.R. Gamache, A. Goldman et al., Total internal partition sums for molecular species in the 2000 edition of the hitran database, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2003, 82, 401−412.
- J.-M. Hartmann, C. Boulet, D. Robert, Collisional effects on molecular spectra, Elsevier, 2008.
- H. Lorentz, Pressure broadening of the spectral lines, Proc. Amst. Acad. Sci., 1906, 8, 591.
- T. Oka, Observation of preferred collisional transitions in ethylene oxyde by use of microwave double resonance, Journal of Chem. Phys., 1966, 45, 754−755.
- R. Gordon, Semiclassical theory of spectra and relaxation in molecular gases, Journal of Chem. Phys., 1966, 45(5), 1649−1655.
- P.W. Rosenkranz, Shape of the 5 mm oxygen band in the atmosphere, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1975, 23(4), 498−506.
- A. Ben-Reuven, Impact broadening of microwave spectra, Phys. Rev., 1966, 145(1), 7−22.
- E. Smith, Absorption and dispersion in the 02 microwave spectrum at atmospheric pressures, J. Chem. Phys., 1981, 74(12), 6658−6673.
- R. Rodrigues, K.W. Jucks, N. Lacome et al., Model, software, and database for computation of line-mixing effects in infrared Q-branches of atmospheric CO2 I. Symmetricisotopomers, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 1999, 61, 153−184.
- K. Lam, Application of pressure broadening theory to the calculation of atmospheric oxygen and water vapor microwave absorption, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 1977, 17, 351−383.
- H. J. Liebe, MPM — an atmospheric millimeter-wave propagation model, Int. J. Infrared Mill. Waves, 1989, 10, 631−650.
- R. Kubo, Statistical-mechanical theory of irreversible processes. I. General theory and simple applications to magnetic and conduction problems, Journal of the Physical Society of Japan, 1957, 12(6), 570−586, URL http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/12/570/.
- H. Mori, Transport, collective motion, and brownian motion, Progress of Theoretical Physics, 1965, 33(3), 423−455, URL http://ptp.ipap.jp/link7PTP/33/423/.
- A.H. Матвеев, Молекулярная физика, М.: Высшая школа, 1981.
- N.N. Filippov, M.V. Tonkov, Semiclassical analysis of line mixing in the infrared bands of CO and CO2, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 1993, 50(1), 111−125.
- J.-M. Colmont, F. Rohart, G. Wlodarczak, N2-, H2-, and He- induced collisional broadening of the J=24 -23 transition HC3N located near 218.3 GHz at different temperatures, J. Molec. Spectrosc., 2006.
- H. Kogelnik, T. Li, Laser beams and resonators, Applied Optics, 1966, 5(10), 1550−1567.
- P.A. Валитов, С. Ф. Дюбко, В. В. Камышап и др., Техника субмиллиметровых волн, М.: Изд-во «Советское радио», 1969.
- A.F. Krupnov, M.Yu. Tretyakov, V.V. Parshin et al., Modern millimiter-wave resonatorspectrometer of broad lines, J. Mol. Spectrosc., 2000, 202, 107−115.
- А.Е. Каплан, Об отражательной способности металлических пленок в СВЧ- и радиофизике, Радиотехника и электроника, 1964, 9, 1781−1787.
- М. Борн, Э. Вольф, Основы оптики, перевод с англ., М.: Наука, 1973.
- А.П. Бабичев, Н. А. Бабушкин, А. М. Братковский, Физические константы, М.: Эпергоатомиздат, 1991.
- J. Boissoles, С. Boulet, R.H. Tipping et al., Theoretical calculation of the translationrotation collision-induced absorption in N2-N2, 02−02, and N2−02 pairs, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2003, 82(1−4), 505−516.
- A.E. Schulze, C.W. Tolbert, Shape, intensity and pressure broadening of the 2.53-millimetre wave-length oxygen absorption line, Nature, 1963, (200), 747−750.
- M.Yu. Tretyakov, G.Yu. Golubiatnikov, V.V. Parshin et al., Experimental study of the line mixing coefficient for 118.75 GHz oxygen line, Journal of Molecular Spectroscopy, 2004, 223, 31−38.
- M.Yu. Tretyakov, M.A. Koshelev, I.A. Koval et al., Temperature dependence of pressure broadening of the n = 1— fine structure oxygen line at 118.75 GHz, Journal of Molecular Spectroscopy, 2007, 241(1), 109−111.
- B.J. Drouin, Temperature dependent pressure induced linewidths of and 180 160 transitions in nitrogen, oxygen and air, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2007, 105(3), 450−458.
- H. Pickett, Determination of collisional linewidths and shifts by a convolution method, Applied Optics, 1980, 19, 2745.
- H.J. Liebe, G.A. Hufford, R.O. De Bolt, The atmospheric 60-GHz oxygen spectrum: Modeling and laboratory measurements, тех. отчёт 91−272, U.S. Department Of Commerce, 1991.
- L.R. Brown, C. Plymate, Experimental line parameters of the oxygen А-band at 760 nm, J. Mol. Spectrosc., 2000, 199, 166−179.
- A.I. Meshkov, F.C. De Lucia, Laboratory measurements of dry air atmospheric absorption with a millimeter wave cavity ringdown spectrometer, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 2007, 108(2), 256−276.
- H.J. Liebe, G.A. Hufford, M.G. Cotton, Propagation modeling of moist air and suspended water/ice particles at frequencies below 1000 GHz, Proceedings of the NATO/AGARD Wave Propagation Panel, 52nd meeting., 3, Palma de Mallorca, Spain, 1−10.
- A.E. DePristo, S.D. Augustin, R. andHTRabitz, Quantum number and energy scaling for nonreactive collisions, J. Chem. Phys., 1979, 71, 850−865.
- H. Tran, C. Boulet, J.-M. Hartmann, Line mixing and collision-induced absorption by oxygen in the A-band: Laboratory measurements, model, and tools for atmospheric spectra computations, Journal of Geophysical Research, 2006, 111, D15210.