КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-72-10118

НазваниеПрецизионная лабораторная субтерагерцовая спектроскопия в интересах дистанционного зондирования атмосферы

Руководитель Галанина Татьяна Анатольевна, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук" , Нижегородская обл

Конкурс №71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-304 - Спектроскопия

Ключевые слова субтерагерцовый диапазон, спектроскопия, водяной пар, кислород, форма линии, прецизионные измерения, дистанционное зондирование, континуум, димеры

Код ГРНТИ29.29.39

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Моделирование атмосферного поглощения является одним из основных приложений молекулярной спектроскопии, необходимым для диагностики атмосферы Земли радиометрическими методами. Атмосферное поглощение в моделях распространения (например, MPM - Millimeter wave Propagation Model, ARTS – Atmospheric Radiative Transfer Simulator и др.) представляется в виде суммы резонансного (линии основных атмосферных газов) и нерезонансного (континуального) поглощений. При этом, как правило, используются упрощенные модельные функции профиля молекулярной линии (Лоренца, Фойгта, Ван Флека -Вайскопфа и др.) и эмпирическая аппроксимация континуума (в частности, квадратичная от частоты функция в ММ-субММ диапазоне), которые существенно упрощают и убыстряют расчет, однако ограничивают точность модели, так как не учитывают ряд столкновительных эффектов, влияющих на форму линии (эффект Дике, эффект «ветра», отличие формы дальних крыльев от профиля Лоренца), на величину и вид спектра континуума (поглощение димерами). Величина этого влияния в разы превосходит чувствительность современных радиометров, достигающих при долговременном накоплении небольших долей градуса Кельвина, а пренебрежение этими эффектами в модели атмосферного поглощения приводит к существенной ошибке при определении параметров атмосферы (в частности, наиболее востребованных профилей влажности и температуры). Поэтому, глобальной целью проекта является получение новых знаний о межмолекулярных взаимодействиях основных атмосферных молекул, включая высокоточные количественные характеристики взаимодействий и использование полученных данных для развития физически корректной модели поглощения субТГц диапазона, удовлетворяющей по точности требованиям современных радиометрических методов исследования атмосферы Земли. В частности, планируется экспериментальное исследование спектра основных атмосферных поглотителей субТГц диапазона (водяного пара и кислорода) с использованием трех спектрометров, отличающихся принципом действия, суммарный диапазон рабочих давлений которых позволяет проводить исследования газов при давлениях от долей миллиторр до нескольких атмосфер, что позволяет эффективно выявлять и минимизировать потенциальные систематические ошибки и увеличивать надежность получаемых данных. Планируется повышение точности MPM за счет использования функции формы линии, учитывающей эффект «ветра», и измеренных параметров, характеризующих этот эффект, а также за счет использования более корректной модели континуума, явным образом учитывающей поглощение излучения димерами. Возможность успешной реализации проекта базируется на обширном опыте исследований молекулярных спектров основных составляющих атмосферного поглощения, а также уникальными исследовательскими возможностями коллектива Отдела спектроскопии ИПФ РАН, включающими в себя экспериментальную технику, превосходящую по основным параметрам известные аналоги.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---