Введение
Глава 1. Поглощение в крыльях линий и полос 15
1.1. Введение 15
1.2. Экспериментально наблюдаемые закономерности поглощения в крыльях 20 линий
1.3. Теоретическое обоснование температурной и частотной зависимости коэффициента поглощения в крыльях спектральных линий 25
1.3.1. Вывод кинетического уравнения
1.3.2. Метод полуклассического представления в проблеме контура спектральной линии 28
1.3.3. Разделение асимптотических случаев в кинетическом уравнении 35
1.3.4. Выражение для контура спектральной линии при больших смещенных частотах 38
1.4. Классический потенциал межмолекулярного взаимодействия и зависимость коэффициента поглощения от температуры. Извлечение потенциала межмолекулярного взаимодействия из спектроскопических данных 46
1.5. Спектральная и температурная зависимость коэффициента поглощения в крыльях полос 52
1.5.1. Коэффициент поглощения СО2 в крыльях полосы 4.3 мкм. 55
1.5.1.1. Температурная зависимость коэффициента поглощения 5 5
1.5.1.2. Коэффициент поглощения в микроокнах полосы 62
1.5.1.3. Коэффициент поглощения в широком диапазоне температур 64
1.5.1.4. Универсальный контур для полосы 4.3 мкм СОг при самоуширении 66
1.5.2. Коэффициент поглощения СО2 в крыльях полос 1.4 и 2.7 мкм 71
1.5.3. Коэффициент поглощения СОг в крыле полосы 15 мкм 79
1.5.4. Коэффициент поглощения СО в крыльях фундаментальной полосы 83
1.6. Поглощение крыльями линий Н20 в ИК -области спектра 91
1.6.1. Сравнение квазистатического и асимптотического подходов в описании крыльев линий 91
1.6.2. Коэффициент поглощения НгО в области 8-12 мкм. 97
1.6.3. Вариации формы контура в зависимости от полосы 105
1.6.4. Влияние формы контура на поглощение водяным паром в ближней ИК области спектра 107
1.7. Методика расчета поглощения в спектрах атмосферных газов 111
1.8. Использование особенностей температурного поведения коэффициентов поглощения в приложениях 119
Основные результаты 123
Литература к Главе 1 126
Глава 2. Применение рядов экспонент для расчета радиационных величин 140
2.1. Выражения для радиационных потоков в случае плоской стратифицированной атмосферы 142
2.2. Однородные среды 143
2.2.1. Два способа получения рядов экспонент 143
2.2.2. Алгоритм упорядочения коэффициентов поглощения для однородной среды 147
2.3. Неоднородные среды 148
2.3.1. Точная формула для коэффициентов разложения функции пропускания в ряд экспонент в случае неоднородной среды 148
2.3.2. Оценка корректности приближения с&-корреляции 151
2.4. Интегралы с функцией источника 157
2.5. Непосредственное выражение радиационных потоков через коэффициенты рядов экспонент 160
2.6. О необходимой точности в расчетах радиационных потоков 163
2.7. Однопараметрические аппроксимационные формулы для функций пропускания 165 Основные результаты 171 Литература к Главе 2 172
Глава 3. О поведении кислородных составляющих в рамках реакций озонного цикла 76
3.1. Исследование нелинейных явлений в химии атмосферы 178
3.2. Полный качественный анализ набора реакций чисто кислородной атмосферы
3.2.1. Набор реакций для кислородной атмосферы 182
3.2.2. Уравнения озонного цикла в отсутствие излучения 185
3.2.3. Фазовые портреты для частных наборов реакций 193
3.2.4. Полный набор реакций 196
3.3. Малоразмерная модель кислородно - водородной атмосферы 202
3.3.1. Выбор простой модели 203
3.3.2. Сравнение с результатами реалистичной модели 207
Основные результаты 211
Литература к Главе 3 212
Глава 4. Влияние изменений радиационных характеристик на высотный ход температуры
4.1. Исследование нелинейных явлений в простых радиационных климатических моделях 218
4.2. Динамика радиационной модели с малым числом слоев 226
4.2.1. Динамика двухслойной радиационной модели 226
4.2.2. Двухслойная модель с альбедо, зависящим от температуры 229
4.2.3. Радиационная модель с четырьмя атмосферными слоями 231
4.3. Радиационная модель с явной зависимостью от температуры 232
4.3.1. Формулировка модели 232
4.3.2. Вычисление радиационных потоков 235
4.4. Исследование устойчивости высотного хода температуры 238
4.4.1. Тестовые расчеты высотного профиля температуры 238
4.4.2. Устойчивость высотного хода температуры при учете температурной зависимости альбедо 241
4.4.3. Устойчивость высотного хода температуры при вариациях концентраций газовых составляющих атмосферы 243
Основные результаты 247
Литература к Главе 4 248
Заключение 254
