О возможности разделения аэрозольного и метанового поглощения в длинноволновой области спектра планет-гигантов
| 1Мороженко, АВ, 1Овсак, АС 1Главная астрономическая обсерватория Национальной академии наук Украины, Киев, Украина |
| Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2015, 31(5):20-29 |
| Start Page: Динамика и физика тел Солнечной системы |
| Язык: русский |
Аннотация: Разработан метод определения аэрозольной поглощательной составляющей τκэф эффективной оптической глубины, в основу которого положен неправдоподобный эффект уменьшения аэрозольной рассеивательной составляющей τaэф на зависимости от атмосферного давления Р, полученной при τκэф = 0. Устранение этого эффекта путем подбора значения τκэф и позволяет определить величину последней. Апробация метода на данных наблюдений Северной Экваториальной Полосы (NEB) диска Юпитера в полосах поглощения метана на 619 и 727 нм позволила определить значения величины τκэф и мнимой части показателя преломления аэрозольных частиц (ni = 0.00063, 0.00065, 0.0007, 0.00069 на λλ 605.5, 631.3, 714.7 и 741.4 нм соответственно), а также уточнить характеристику вертикальной структуры облачного слоя планеты. |
| Ключевые слова: аэрозольное и метановое поглощение, планеты-гиганты, Юпитер |
References:
1. В. В. Аврамчук, Л. А. Бугаенко, А. В. Мороженко, Э. Г. Яновицкий, "Результаты исследований Юпитера, выполненные в Главной астрономической обсер¬ва¬то¬рии АН УССР". Астрометрия и астрофизика. Вып. 31, 54—68 (1977).
2. М. С. Дементьев, А. В. Мороженко, "О вертикальной неоднородности атмосфер Урана и Нептуна". Астрон. вестн. 24 (2), 127—134 (1990).
3. А. В. Мороженко, "Результаты поляризационных исследований Юпитера". Астро¬метрия и астрофизика. Вып. 30, 47—54 (1976).
4. А. В. Мороженко, "О структуре облачного слоя Юпитера". Письма в Астрон. журн. 10 (10), 775—779 (1984).
5. А. В. Мороженко, "Вертикальная структура широтных облачных поясов Юпитера". Астрон. вестн. 19 (1), 64—76 (1985).
6. А. В. Мороженко, "Проблемы изучения вертикальных структур облачных слоев атмосфер планет-гигантов". Кинематика и физика небес. тел. 9 (1), 3—26 (1993).
7. А. В. Мороженко, "Вероятные пределы для размеров частиц и относительных концентраций аэрозоля и метана на уровнях формирования центров полос поглощения метана на 727, 619, 543 и 441 нм в атмосфере Нептуна". Кине¬матика и физика небес. тел. 15 (2), 110—122 (1999).
8. А. В. Мороженко, "Различие вертикальных структур облачных слоев атмосфер пла¬нет-гигантов". Кинематика и физика небес. тел. 17 (3), 261— 278 (2001).
9. А. В. II. ЮпитерМороженко, "Переопределение монохроматических коэффициентов погло¬щения метана с учетом тепловых режимов планет-гигантов". Ки¬нематика и физика небес. тел. 19 (6), 483—500 (2003).
10. А. В. Мороженко, Э. Г. Яновицкий, "Параметры оптической модели атмосферы Юпитера для непрерывного спектра в области 0,35—0,92 мкм". Письма в Астрон. журн. 2 (1), 50—54 (1976).
Мороженко О. В. Методи і результати дистанційного зондування планетних атмосфер. (Київ. Наукова думка, 2004.—647 с.)
12. А. С. Овсак, "Изменения объемного коэффициента рассеяния аэрозоля в атмо¬сфере Юпитера по данным наблюдений интегрального диска планеты". Кине¬матика и физика небес. тел. 31 (4), 61—71 (2015).
13. А. С. Овсак, В. Г. Тейфель, А. П. Видьмаченко, П. Г. Лысенко, "Зональные различия облачного покрова Юпитера: Результаты анализа наблюдений в полосах по¬глощения метана 727 и 619 нм". Кинематика и физика небес. тел. 31 (3), 23—39 (2015).
14. Э. Г. Яновицкий, "Эффективная оптическая толщина облачного слоя атмосферы, в котором формируется наблюдаемый спектр планеты. Концепция и элемен¬тарные оценки". Кинематика и физика небес. тел. 13 (6), 18— 25 (1997).
15. J. W. Chamberlain, "The atmosphere of Venus near cloud top". Astrophys. J. 141 (4), 1184—1205 (1965).
16. M. S. Dementiev, A. V. Morozhenko, "Zones and belts of Jupiter’s disk. The difference in the vertical structure of cloud layers". Solar Syst. Res. 24 (4), 275— 287 (1990).
17. Z. M. Dlugach, M. I. JupiterMischenko, "The effect of aerosol shape in retrieving optical properties of cloud particles in the planetary atmospheres from the photopolarimetric data". Sol. Syst. Res. 32, 102—111 (2005).
18. Z. M. Dlugach, M. I. Mischenko, "Photopolarimetry of planetary atmospheres: what observational data are essential for a unique retrieval of aerosol microphysics?". Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 384, 64—70 (2008).
19. L. P. Giver, "Intensity measurements of the CH4 bands in the region of 4350 to 10600 ". J. Quant. Spectroscop. and Radiat Transpher. 19 (2), 311—322 (1978).
20. E. Karkoschka, "Spectrophotometry of the Jovian planets and Titan at 300 to 1000 nm wavelength: The methane spectrum". Icarus. 111 (3), 967—982 (1994).
21. E. Karkoschka, "Methane, ammonia, and temperature measurements of the Jovian pla¬nets and Titan from CCD-spectrophotometry". Icarus. 133 (1), 134—146 (1998).
22. G. F. Lindal, "The atmosphere of Neptune: an analysis of radio occultation data with Voyager 2". Astron. J. 103 (3), 967—982 (1992).
23. M. I. Mishchenko, "Physical properties of the upper troposphere aerosols in the equatorial region of Jupiter". Icarus. 84 (2), 296—304 (1990).
22. Mishchenko M. I. The FORTRAN code for computing the scattering of an ensemble of polydisperse, homogeneous spherical particles is based on the Lorenz-Mie theory.— http://www.giss.nasa.gov/staff/mmishchenko/ftpcode/spher.f.
25. M. I. Mishchenko, L. D. Travis, R. A. Kahn, R. A. West, "Modeling phase functions for dustlike tropospheric aerosols using a shape mixture of randomly oriented poly¬dis¬perse spheroids". J. Geophys. Res. 102, 16831—16847 (1997).
26. A. V. IV. JupiterMorozhenko, "New determination of monochromatic methane absorption coefficients with regard to the thermal conditions in the atmospheres of giant planets". Kinematics and Phys. of Celestial Bodies. 23 (6), 245— 257 (2007).
27. A. V. Morozhenko, A. S. Ovsak, P. P. Korsun, "The vertical structure of Jupiter’s cloud layer before and after the impact of comet Shoemaker-Levy 9". European SL—9/Jupiter Workshop. P. 267. (1995).
28. A. V. Morozhenko, E. G. I. Yanovitskij, "The optical properties of Venus and Jovian planets. The atmosphere of Jupiter according to polarimetric observations". Icarus. 18 (4), 583—592 (1973).
29. H. B. Niemann, S. K. Atrea, G. R. Carignan, et al., "The composition of the Jovian atmosphere as determined by the Galileo probe mass spectrometer". J. Geophys. Res. 103E (10), 22831—22845 (1998).
30. A. S. Ovsak, "Calculation of effective optical depth of absorption line formation in homogeneous semi-infinite planetary atmosphere during anisotropic scattering". Kinematics and Phys. of Celestial Bodies. 26 (2), 86—88 (2010).
31. A. S. Ovsak, "Upgraded technique to analyze the vertical structure of the aerosol component of the atmospheres of giant planets". Kinematics and Phys. of Celestial Bodies. 29 (6), 291—300 (2013).
32. A. S. I. Ovsak, "Vertical structure of cloud layers in the atmospheres of giant planets. On the influence of variations of some atmospheric parameters on the vertical structure characteristics". Solar Syst. Res. 49 (1), 46—53 (2015).
33. A. Seiff, D. B. Kirk, T. C. D. Knight, et al., "Thermal structure of Jupiter’s atmosphere near the edge of a 5-m hot spot in the North Equatorial Belt". J. Geophys. Res. 103 (10), 22857—22889 (1998).
34. E. G. Yanovitskij, A. S. Ovsak, "Effective optical depth of absorption line formation in semi-infinite planetary atmospheres". Kinematics and Phys. of Celestial Bodies. 13 (4), 1—19 (1997).