Кафедра физики атмосферы – Первые в России спектры солнечного излучения сверхвысокого спектрального разрешения

2 января 2009 года впервые в России были измерены спектры солнечного ИК излучения с высоким спектральным разрешением. Это удалось сделать с помощью уникального Фурье-спектрометра Bruker-IFS125, закупленного в рамках Национального проекта «Образование» сотрудниками кафедры физики атмосферы.

Под руководством зав. лабораторией ст. н. с. Поберовского А.В. для измерений спектров солнечного излучения создан спектральный комплекс, состоящий из солнечной следящей системы (рис. 1), входной оптики (рис. 2, 3), блоков регистрации, обработки и хранения результатов.

Измерения спектров солнечного ИК излучения проводятся в России и в мире уже многие десятки лет. Например, на кафедре физики атмосферы они регулярно проводятся с 1990 года с помощью аппаратуры среднего спектрального разрешения (Δν = 0.2-0.4 см^-1) для определения общих содержаний (количество молекул в вертикальной толще атмосферы) таких важных атмосферных газов как метан и угарный газ. Однако в России до сих пор не было приборов высокого спектрального разрешения для натурных измерений в ИК области спектра, что не позволяло измерять содержание многих других важных парниковых и озоноразрушающих газов.

Созданный спектральный комплекс имеет предельное спектральное разрешение в 0.0018 см^-1. Из измерений спектров солнечного излучения с таким спектральным разрешением можно извлечь информацию не только об общих содержаниях многих важных атмосферных газов (HCl, HF, окислы азота, фреоны и т.д.), но и их вертикальных профилей.

На рис. 4 приведен маленький участок зарегистрированного спектра в интервале с изолированной линии поглощения HF, а на рис. 5 – более широкий спектральный интервал в той же области (измерения СПбГУ).

На рис. 6 приведен еще один пример проведенных измерений солнечного излучения в более широком спектральном интервале (2843.0–2844.4 см^-1), где расположена линия поглощения HCl.