Модели полос поглощения

Поглощение отдельной линии
Самообращение линии – дальнейшее увеличении толщины центр линии не оказывает влияние на общее поглощение

Неразрешенные линии поглощения
Реальные ОЭП не разрешают линий поглощения,
измеряется среднее за полосу пропускание

Интегральное пропускание и поглощение
В общем случае не интегрируется, рассмотрим частные случаи слабого и сильного поглощения

Частные случаи:
ΔλD =0.1Ả
2. поглощение сильной линией u>>1 и x>>y:

Зависимость поглощения от толщи
Зависимость поглощения от толщи для неразрешенной линии отличается от закона Bouguer

Line-by-line (полинейный) метод
GOSAT (Greenhouse gases Observing SATellite, IBUKI) :
http://www.gosat.nies.go.jp/index_e.html - 18500 линий
Наиболее строгий путь – непосредственное вычисление коэффициентов поглощения и пропускания по трассе:
Для этого необходимо:
иметь базу данных по силам линии
иметь базу данных по уширениям
концентрациям и составу атмосферы
уметь быстро вычислять контур Voigt линии
Такой подход получил название LBLRTM – line by line radiative transfer model
Основные базы данных:
HITRAN – high-resolution transmission molecular absorption database
GEISA – Gestion et Etude des Informations Spectroscopiques Atmosphériques: Management and Study of Atmospheric Spectroscopic Information

Модель Elsasser
Разнесение линий d→∞ должно приводить к поглощению отдельной линией, а учащение d→0 – к серому поглощению

Частные случаи:
Модель Elsasser соответствует колебательному спектру, который в атмосфере характерен для паров воды
Случай редко расположенных линий:
Случай часто расположенных линий:

Случайная модель Goody
Допустим, что число линий в полосе очень велико: n→∞.
Пусть n линий располагаются на интервале шириной nd равновероятно. Тогда вероятность данной реализации спектра имеет вид

Бесконечное число линий в модели Goody
внутри групп линий по Elsasser, а группы случайно;
спектр разбивается на интервалы, внутри линии по Goody.

Неоднородные трассы.
Модель Curtis-Godson
однородные трассы – изометрические и изобарическим
неоднородная трасса заменяется эффективной однородной
в случаях слабого и сильного поглощений совпадает с точными формулами
на примере поглощения с линией Lorentz:
Случай слабого поглощения