HITRAN2024: Новый взгляд на «невидимое» поглощение атмосферы
В конце прошлого года закончилось масштабное обновление раздела, посвященного столкновительно-индуцированному поглощению (СИП) в базе данных HITRAN2024 (HIgh-resolution TRANsmission molecular absorption database — международная база данных параметров молекулярного поглощения высокого разрешения). Данное обновление HITRAN стало результатом совместного труда широкого международного коллектива ученых, в состав которого вошли сотрудники Лаборатории атмосферной спектроскопии ИФА РАН А. А. Вигасин, А. А. Финенко и Д. Н. Чистиков.
Что такое СИП и почему это важно?
В обычной спектроскопии мы изучаем линии поглощения отдельных молекул. Однако при столкновениях молекул (например, N₂+N₂, O₂+O₂ или CO₂+CH₄) возникает наведённый дипольный момент, которого нет у изолированных молекул. Это позволяет паре молекул кратковременно поглощать излучение — эффект, невидимый для каждой молекулы по отдельности. Для Земли СИП азота и кислорода вносит существенный вклад в радиационный баланс. Для планет-гигантов и экзопланет — это доминирующий фактор непрозрачности атмосфер в ИК-диапазоне.
Обновление HITRAN2024 — это не просто сухие цифры, а инструмент, который позволит:
— точнее рассчитывать радиационный форсинг Земли, а также моделировать климат планет с плотными атмосферами — Венеры, Марса и Титана, — где СИП пар с участием, CO₂, N₂ и CH4 существенно влияет на радиационные свойства атмосфер.
— интерпретировать данные миссии James Webb при анализе атмосфер экзопланет, что позволяет охарактеризовать атмосферы суб-Нептунов и горячих Юпитеров и искать биосигнатуры.
— снизить погрешности при определении концентраций малых газовых примесей в атмосфере.
Подробнее о результатах читайте в статье в журнале Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. А также в статьях по исходным расчетам для CH₄–N₂ в журнале The Astrophysical Journal Supplement Series и для N₂–Ar (а также N₂–N₂ в субтерагерцовом диапазоне) в Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer.
