Способ определения содержания паров воды в атмосфере

 

Изобретение относится к измерительной технике в метеорологии, в частности к определению общего содержания паров воды в столбе атмосферы в ночное время. Цель изобретения - повышение точности, которая достигается за счет измерений нисходящего с высот 80-100 км излучения в линиях колебательно-вращательной полосы молекул гидроксила в области спектра 0,7279- 0,7400 мкм.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК., . Ж,„, 1689908 А1 (я)5 G 01 W 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1

Gl1I4CAHI1E ИЗОБРЕТЕНИ4 " -"К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" " =ехр — О и н2О . (1)

I pac /4Н20

C! — Сг Feðj

I 4 ехр Т 4 вР (22 (21) 4670125/10 (22) 17.02.89 (46) 07.11.91. Бюл, ¹ 41 (71) Институт физики атмосферы АН СССР (72) В;И.Перминов (53) 551.508.9(088.8) (56) Кириенко Г.А. и др. Некоторые данные о спектроскопическом методе определения водяного пара, -Л.: Гидрометиздат, 1969,с.

97-100.

Спектрал ь н ые электрофотометрические и радиолокационные исследования полярных сияний ночного неба.. — М.: Изд-во

Академии наук, 1961, с. 5-9, Изобретение относится к измерительной технике в метеорологии, в частности к определению общего содержания паров воды в столбе атмосферы в ночное время.

Цель изобретения — повышение точности.

Способ осуществляют путем регистрации в вертикальном направлении с помощью спектрального прибора (спектрографа, спектрометра) в ночное время интенсивности линий спектра колебательно-вращательной полосы гидроксильной эмиссии, содержащей также линию излучения, ослабленного поглощением молекулами воды. Для нее из распределения интенсивности полосы по линиям, находящимся вне спектрального диапазона линий (линий) поглощения излучения парами воды, рассчитывают интенсивность уже без учета ослабления ее этим поглощением. По отношению измеренной

Тизм к расчитанной Ipac интенсивности этой линии определяют общее содержание паров воды в столбе атмосферы mp10 (г/см ), которые связаны между собой как (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПАРОВ ВОДЫ В АТМОСФЕРЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике в метеорологии, в частности к определению общего содержания паров воды в столбе атмосферы в ночное время. Цель изобретения — повышение точности, которая достигается за счет измерений нисходящего с высот 80-100 км излучения в линиях колебательно-вращательной полосы молекул гидроксила в области спектра 0,72790,7400 мкм.!

» ! где k — коэффициент поглощения излучения молекулами воды, зависимый от длины волны и имеющий размерность см,,ин2О=2,99 102э г — масса молекулы Q воды., QO

Пример, Выбрана колебательно-вращательная полоса (8,3) гидроксильной эмис- О сии, соответствующая длинам волн С1

0,7279-0,7400 мкм. В данном случае опреде ление общего содержания паров воды в столбе атмосферы возможно по линии 0i, имеющей дублетную структуру, интенсивности компонент которой ослабляются вследствие взаимного расположения их и линий поглощения излучения молекулами воды по длинам волн.

О соотношении интенсивностей всех линий в полосе судят по формуле

1689908

Составитель Е. Трофимов

Тех ред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор И. Шулла

Заказ 3812 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где I — интенсивность линий;

С1 и CZ — константы;

i — фактор интенсивности линий;

Л- длина волны;

Tap — вращательная температура;

Fap — вращательная энергия уровня, с которого происходит излучение в данной линии.

Таким образом, используя формулу (2) и структуру полосы поглощения гидроксила (8,3)

Ь 1 Рвр (3) по точкам, соответствующим P-линиям, обратным преобразованием зависимости (3) для Qi-линий получают рассчитанное значение интенсивности в тех же единицах релея

IQ1pac=23,2, не ослабленное поглощением молекулами воды. Используя формулу(1) с учетом структуры Q< и распределения коэффициента поглощения излучения молекулами воды по длинам волн, определяют аналитическую

° зависимость отношения измеренной к рассчитанной интенсивности линии 0 1ою /1qpac, зависящую от общего содержания паров воды в столбе атмосферы.

5 Использование изобретения позволяет получать регулярно информацию о поведении общего содержания паров воды в столбе атмосферы в ночное время с помощью

Стандартной оптической аппаратуры.

Формула изобретения

Способ определения содержания паров воды в атмосфере, включающий измерения интенсивности естественного излучения в

15 спектральном диапазоне линий поглощения воды и вне его и последующую обработку измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве естественного излучения используют ат20 мосферное излучение в линиях колебательно-вращательных полос молекул гидроксила в диапазоне спектра 0,7279-0,7400 мкм,