- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

水分子吸收光谱参数是遥感探测、行星观测应用领域所需的关键基础科学数据. 基于窄线宽外腔半导体激光器和长程吸收池, 测量了室温下9332—722 cm ^–1波段内, CO ₂加宽的18条水分子的吸收谱线. 分别使用Voigt线型和quadratic speed-dependent Voigt线型对吸收光谱数据进行拟合, 并获得了这些谱线的CO ₂加宽系数, quadratic speed-dependent Voigt线型表现出更好的拟合效果. 与HITRAN2020数据库该波段空气加宽系数进行了对比, 两种线型反演获得的水分子CO ₂加宽系数与空气加宽系数之比的均值分别为1.327和1.454, 验证了利用水分子的空气加宽系数估算CO ₂加宽系数的方法存在可靠性. 本研究可为近红外波段的火星、金星等大气结构探测技术及相关研究提供可供参考的实测光谱参数数据.

关键词:

Abstract

The absorption spectral parameters of water vapor molecules are the key basic scientific data for the remote sensing detection and the planetary observation applications. Based on a narrow line-width external cavity diode laser and a long-path absorption cell, 18 absorption spectral lines of CO ₂-broadened water vapor molecules in a 9332–9722 cm ^–1range at room temperature are measured. To obtain the CO ₂-broadened water vapor molecule coefficients, the Voigt profile and the quadratic speed-dependent Voigt profile are used to fit the absorption spectrum data. The quadratic speed-dependent Voigt profile shows better fitting capability. Comparing with the air-broadened coefficients of the corresponding region from the HITRAN2020 database, the mean ratios of the CO ₂-broadened coefficients of water vapor molecules and the air-broadened coefficients obtained from the two models of the line shape are 1.327 and 1.454, respectively, which verifies that the method of estimating the CO ₂-broadened coefficient by the air-broadened coefficient of water vapor molecules has certain reliability. This study can provide reference data of measured spectral parameters for the detection technology and related research of atmospheric structures of Mars and Venus in the near-infrared region.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.
4.

通信作者:刘强,liuq@aiofm.ac.cn

基金项目:国家自然科学基金 (批准号: 41805014)、中国科学院国防科技重点实验室基金(批准号: CXJJ-21S028)、中国科学院战略性先导科技专项 (批准号: XDA17010104)、科工局国防基础科研计划(批准号: JCKY2019130D021)、安徽省高校优秀青年人才支持计划 (重点项目)(批准号: gxyqZD2020032)和中国科学院大气光学重点实验室开放课题基金 (批准号: JJ-19-01) 资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.
3.
4.

Corresponding author:Liu Qiang,liuq@aiofm.ac.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 41805014), the Foundation of Key Laboratory of Science and Technology Innovation of Chinese Academy of Sciences (Grant No. CXJJ-21S028), the Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences (Grant No. XDA17010104), the National Defense Basic Scientific Research Program of Bureau of Science, Technology and Industry of China (Grant No. JCKY2019130D021), the Key Program of the Youth Talent Support Plan in Universities of Anhui Province, China (Grant No. gxyqZD2020032), and the Open Fund of Key Laboratory of Atmospheric Optics, Chinese Academy of Sciences (Grant No. JJ-19-01).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

线位置 $ {\nu }_{0}/{\rm cm}^{-1}$	CO₂加宽系数$/({\mathrm{c}\mathrm{m} }^{-1}{\cdot}{\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m} }^{-1})$			空气加宽系数/ $({\mathrm{c}\mathrm{m} }^{-1}{\cdot}{\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m} }^{-1})$	比值
	VP	qSDVP		$ {\gamma }_{\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{T}\mathrm{R}\mathrm{A}\mathrm{N}}^{\mathrm{A}\mathrm{I}\mathrm{R}} $	$\dfrac{{\gamma }_{1}^{ {\mathrm{C}\mathrm{O} }_{2} }}{\gamma _{\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{T}\mathrm{R}\mathrm{A}\mathrm{N} }^{\mathrm{A}\mathrm{I}\mathrm{R} }}\Big/{\text{%} }$	$\dfrac{{\gamma }_{0}^{ {\mathrm{C}\mathrm{O} }_{2} }}{\gamma _{\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{T}\mathrm{R}\mathrm{A}\mathrm{N} }^{\mathrm{A}\mathrm{I}\mathrm{R} }}\Big/{\text{%} }$	$\dfrac{{\gamma }_{0}^{ {\mathrm{C}\mathrm{O} }_{2} }}{{\gamma }_{\mathrm{V}\mathrm{P} }^{ {\mathrm{C}\mathrm{O} }_{2} }}\Big/{\text{%} }$
	$ {\gamma }_{1}^{{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $	$ {\gamma }_{0}^{{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $	$ {\gamma }_{2}^{{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $
9332.623	0.079(0.42)	0.093(1.86)	0.020(6.8)	0.0483	1.632	1.917	1.175
9335.691	0.107(0.58)	0.111(2.76)	0.013(18.7)	0.0772	1.391	1.441	1.036
9339.709	0.083(0.74)	0.100(4.95)	0.007(20.0)	0.0732	1.135	1.361	1.199
9344.263	0.084(0.69)	0.097(2.51)	0.016(7.07)	0.0573	1.468	1.685	1.148
9346.912	0.095(0.66)	0.102(1.61)	0.026(6.92)	0.0762	1.247	1.341	1.076
9351.149	0.072(0.18)	0.079(1.37)	0.005(9.63)	0.0623	1.153	1.274	1.105
9351.509	0.082(1.14)	0.092(4.00)	0.004(12.05)	0.0804	1.014	1.150	1.134
9366.591	0.084(0.18)	0.085(1.27)	0.018(17.27)	0.0602	1.394	1.418	1.017
9366.781	0.082(0.40)	0.089(2.40)	0.089(2.40)	0.0565	1.451	1.568	1.081
9388.751	0.085(0.96)	0.094(2.58)	0.015(9.77)	0.0637	1.328	1.472	1.108
9388.968	0.096(0.56)	0.102(3.35)	0.069(18.15)	0.0791	1.212	1.294	1.067
9409.130	0.086(0.41)	0.089(1.92)	0.010(12.02)	0.0713	1.205	1.245	1.034
9412.790	0.122(1.30)	0.133(3.37)	0.019(6.05)	0.0817	1.489	1.625	1.092
9676.881	0.068(0.32)	0.073(1.60)	0.016(11.04)	0.0473	1.446	1.552	1.073
9694.811	0.083(0.28)	0.098(2.41)	0.031(9.83)	0.0628	1.323	1.560	1.180
9713.959	0.094(0.69)	0.099(2.72)	0.024(11.35)	0.0726	1.294	1.370	1.059
9720.277	0.114(0.51)	0.118(3.86)	0.027(7.39)	0.0831	1.367	1.421	1.040
9721.806	0.094(0.20)	0.104(1.15)	0.024(8.58)	0.0704	1.338	1.477	1.104

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]

[1]	王亚民, 吴昊龙, 陶蒙蒙, 李国华, 王晟, 叶景峰.室温下CO的近红外波段宽光谱吸收测量. 必威体育下载 , 2023, 72(22): 224207.doi:10.7498/aps.72.20230557
[2]	邱梓恒, AhmedYousif Ghazal, 龙金友, 张嵩.三乙胺分子构象与红外光谱的理论研究. 必威体育下载 , 2022, 71(10): 103601.doi:10.7498/aps.71.20220123
[3]	杨志平, 孔熙, 石发展(Fazhan Shi), 杜江峰.金刚石表面纳米尺度水分子的相变观测. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211348
[4]	孙永丰, 徐亮, 沈先春, 王钰豪, 徐寒杨, 刘文清.干涉型红外光谱辐射计仪器线型函数仿真及校正. 必威体育下载 , 2021, 70(14): 140701.doi:10.7498/aps.70.20210302
[5]	郑健捷, 朱文越, 刘强, 马宏亮, 刘锟, 钱仙妹, 陈杰, 杨韬.1 μm波段水分子吸收光谱双光程同步测量方法研究. 必威体育下载 , 2021, 70(16): 163301.doi:10.7498/aps.70.20210100
[6]	单昌功, 王薇, 刘诚, 徐兴伟, 孙友文, 田园, 刘文清.基于傅里叶变换红外光谱技术测量大气中CO2的稳定同位素比值. 必威体育下载 , 2017, 66(22): 220204.doi:10.7498/aps.66.220204
[7]	庞宗强, 张悦, 戎舟, 江兵, 刘瑞兰, 唐超.利用扫描隧道显微镜研究水分子在Cu(110)表面的吸附与分解. 必威体育下载 , 2016, 65(22): 226801.doi:10.7498/aps.65.226801
[8]	韩典荣, 朱兴凤, 戴亚飞, 程承平, 罗成林.碳纳米管阵列水渗透性质的研究. 必威体育下载 , 2015, 64(23): 230201.doi:10.7498/aps.64.230201
[9]	汪胜晗, 李占龙, 孙成林, 里佐威, 门志伟.激光诱导等离子体对水OH伸缩振动受激拉曼散射的影响. 必威体育下载 , 2014, 63(20): 205204.doi:10.7498/aps.63.205204
[10]	李相贤, 高闽光, 徐亮, 童晶晶, 魏秀丽, 冯明春, 金岭, 王亚萍, 石建国.基于傅里叶变换红外光谱法CO2气体碳同位素比检测研究. 必威体育下载 , 2013, 62(3): 030202.doi:10.7498/aps.62.030202
[11]	王志萍, 吴亚敏, 鲁超, 张秀梅, 何跃娟.飞秒强激光场中水分子的电离激发. 必威体育下载 , 2013, 62(7): 073301.doi:10.7498/aps.62.073301
[12]	宋志明, 赵东旭, 郭振, 李炳辉, 张振中, 申德振.ZnO纳米线紫外探测器的制备和快速响应性能的研究. 必威体育下载 , 2012, 61(5): 052901.doi:10.7498/aps.61.052901
[13]	陈明, 闵锐, 周俊明, 胡浩, 林波, 缪灵, 江建军.碳纳米胶囊中水分子的分子动力学研究. 必威体育下载 , 2010, 59(7): 5148-5153.doi:10.7498/aps.59.5148
[14]	陈宏善, 孟凡顺, 李向富, 张素玲.(TiO2)n(n=3—6)团簇吸附水分子的理论研究. 必威体育下载 , 2009, 58(2): 887-892.doi:10.7498/aps.58.887
[15]	周艳红, 许英, 郑小宏.水分子对碳链的输运性质影响的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2007, 56(2): 1093-1098.doi:10.7498/aps.56.1093
[16]	刘莹, 彭长德, 兰秀风, 骆晓森, 沈中华, 陆建, 倪晓武.乙醇和水分子形成配合物与荧光光谱特性研究. 必威体育下载 , 2005, 54(11): 5455-5461.doi:10.7498/aps.54.5455
[17]	张家良, 刘莉莹, 马腾才.线型分子的电子能级之Λ分裂的新解释. 必威体育下载 , 2002, 51(5): 1026-1030.doi:10.7498/aps.51.1026
[18]	高晖, 刘煜炎, 林洁丽, 石兢, 熊贵光, 张哲华, 田德诚.速度调制激光光谱线型的研究. 必威体育下载 , 2001, 50(8): 1463-1466.doi:10.7498/aps.50.1463
[19]	毛念新, 黄叶肖, 陆卫, 叶红娟, 沈学础, 胡志宏, 罗安湘.天然FeS2(黄铁矿)的红外光谱研究. 必威体育下载 , 1993, 42(10): 1712-1718.doi:10.7498/aps.42.1712
[20]	毕志毅, 丁良恩, 马龙生.调制转移光谱线型的理论计算. 必威体育下载 , 1993, 42(4): 582-591.doi:10.7498/aps.42.582

计量

文章访问数:3223
PDF下载量:47
被引次数:0

搜索

留言板