Колебательно-вращательная спектроскопия изотопических модификаций молекулы воды тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

00461ИУ4В

Дмитриева Татьяна Александровна

КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ИЗОТОПИЧЕСКИХ МОДИФИКАЦИЙ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ: УРОВНИ ЭНЕРГИИ, СПЕКТРОСКОПИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ И КОРРЕКЦИЯ ЧАСТОТ ПЕРЕХОДОВ В БАЗЕ ДАННЫХ НГГЬШЧ

Специальность 01.04.05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Томск-2010

004610940

Работа выполнена в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

Ташкун Сергей Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

Черепанов Виктор Николаевич

кандидат физико-математических наук Воронин Борис Александрович

Ведущая организация: Институт космических исследований РАН,

г. Москва

Защита состоится 29 октября 2010 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 003.029.01 в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН по адресу: 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН.

Автореферат разослан « <23 » сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д. ф.-м. н. Веретенников В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Среди проблем мирового масштаба важное место занимают глобальные экологические проблемы, в том числе проблемы изменения климата нашей планеты, включая, в частности, парниковый эффект. В связи с этим приобретают все большее значение задачи оперативного контроля за текущим состоянием земной атмосферы. Достоверные сведения о химическом составе атмосферы в реальном времени получают с помощью измерительных сетей, которые строятся посредством координации работы стационарных наземных станций, а также измерительных систем, размещенных на кораблях, самолетах и космических носителях. Основной объем информации регистрируется приборами, работающими в микроволновой, инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Анализ сигналов, поступающих с таких приборов, возможен лишь при наличии детальной информации о спектрах поглощения и излучения атмосферных газов. Хорошо известно, что один из таких газов - водяной пар, который является одной из доминирующих компонент в атмосфере Земли, поглощающих солнечное излучение в инфракрасном диапазоне и существенно влияющих на радиационный баланс и на климатические процессы1.

На сегодняшний день молекулярная спектроскопия представляет собой одну из активно развивающихся областей физики. Совершенствуются системы и методы регистрации спектров поглощения и излучения, появляются более современные высокочувствительные приборы и устройства. Спектры, зарегистрированные на таких приборах, являются высокоточными, достаточно подробными и позволяют получать ценную информацию о структуре, внутренних состояниях и физико-химических свойствах различных молекул. В настоящее время важным и быстро развиваемым направлением в молекулярной спектроскопии является исследование спектров паров воды, поскольку получаемые результаты необходимы для понимания многих процессов и явлений, происходящих в атмосфере Земли. Наиболее исследованы на данный момент спектры поглощения молекулы Н2160 в инфракрасном диапазоне. Спектры других изотопических модификаций Н2180, Н2170, Н0|60, НБ180, Н0|70, Б2160, 02180 и 02п0 изучены не так подробно. Несмотря на то что распространенность в природе этих молекул мала по сравнению с основной изотопической модификацией Н2160, их исследование также немаловажно. Основными объектами, рассматриваемыми в диссертационной работе, являются четыре изотопические модификации Н2180, Н2|70, НЭ18 О и 021б0. Они могут внести вклад в ослабление

1 Фирсов K.M., Воронина Ю. В., Кабанов Д. М, СакеринС.М. Определение общего содержания паров воды по измерениям солнечного фотометра // Оптика атмосферы и океана. - 2005. - Т. 18. - № 11. - С. 993-998.

излучения на атмосферных трассах большой длины. Знание параметров спектральных линий этих молекул необходимо и при изучении различных космических объектов. Например, плотный спектр излучения Н20 обнаружен в области пятен на Солнце2, линии молекулы воды наблюдались в инфракрасных спектрах излучения коричневых карликов, красных гигантских звезд, холодных темных молекулярных облаков3. Кроме того, согласно проведенным исследованиям линии молекулы воды обнаружены в спектрах излучения атмосфер многих планет Солнечной системы4.

Спектральные данные о молекуле воды включают в себя десятки тысяч линий. Эти данные, вместе с информацией о других молекулах, объединяются в спектроскопические базы данных (БД). Одной из наиболее часто используемых подобных БД является HITRAN5. Данные БД HITRAN применяют при моделировании радиационных процессов в атмосфере Земли. Кроме того, данные HITRAN используются для интерпретации измерений, поступающих с приборов космического, воздушного и наземного базирования. Анализ таких измерений зависит от детального знания параметров спектральных линий атмосферных газов, в том числе и линий изотопических модификаций молекулы воды. Полнота и точность содержащейся в БД информации является определяющим фактором для получения достоверных результатов. Совершенствование экспериментальных методов приводит к еще большему увеличению объемов и качества получаемой информации, что, в свою очередь, ведет к необходимости расширения объема и повышения точности данных по параметрам переходов, содержащихся в базах данных. Необходимо отметить, что среди данных БД HITRAN встречаются ошибки в значениях параметров спектральных линий, случаи неверной идентификации линий, к тому же некоторая часть экспериментальных линий приведена без спектроскопической идентификации. Кроме того, в БД HITRAN объединены экспериментальные и расчетные данные, которые могут сильно различаться по точности. Перечисленные недостатки могут привести к значительным погрешностям, недопустимым при применении этих данных для ряда задач и приложений молекулярной спектроскопии. Из сказанного следует, что на сегодняшний день актуальной является задача обновления и коррекции параметров спек-

2 Wallace L., Bernath P., Livingston W., Hinkle K., Busier J., Guo В., Zhang K.-Q. Water on the sun//Science. - 1995. - V. 268. - P. 1155-1140.

3 Bernath P.F. The spectroscopy of water vapour: Experiment, theory and applications // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2002. - V. 4. - P. 1501-1509.

4 Encrenaz T. Infrared remote sensing of planetary atmospheres // C. R. Acad. Sci. Paris.-2000.-V. 1.-N4.-P. 1245-1254.

5 The HITRAN database [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:// www.cfa.harvard.edu/hitran//-10.02.2010.

тральных линий, содержащихся в текущей версии БД HITRAN-20086. Особенно это важно для частот переходов - характеристик молекулы, получаемых непосредственно из эксперимента. С другой стороны, уровни энергии не являются наблюдаемыми в эксперименте, а получаются лишь в результате численных расчетов, однако они важны с точки зрения квантовой механики как теоретические характеристики молекулы. Известно, что частоты переходов и уровни энергии (термы) связаны фундаментальным принципом Рица (известным также как комбинационный принцип Ридбер-га-Рица), согласно которому частота перехода является разностью энергий уровней верхнего и нижнего состояний7. Исходя из этого данный принцип может использоваться для определения экспериментальных уровней энергии из наблюдаемых частот переходов, собранных из литературы. Следует подчеркнуть, что уровни энергии мы называем «экспериментальными», поскольку при их получении не используются какие-либо модели гамильтонианов.

Реализация принципа Ридберга-Рица в задачах молекулярной спектроскопии обсуждалась в работах Н. Осланда 1965 г. и более поздних работах8'9. На основе комбинационного принципа Ридберга-Рица С.А. Таш-куном была разработана программа RITZ10, которая с 2000 г. активно используется в Лаборатории теоретической спектроскопии Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН для получения экспериментальных уровней энергии изотопических модификаций С02. С 2002 г. эта программа применяется и для определения энергий уровней изотопических модификаций молекулы воды". На этом же принципе базируется и программа MARVEL, созданная в 2007 г. Т. Фюртенбахером и др.12 В настоящее время эта программа используется в работе международной группы специалистов

6 Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Chris Benner D., Bemath P.F., Birk M. et.al. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. - 2009. - V. 110. - P. 533-572.

7 Ельяшевич M.A. Атомная и молекулярная спектроскопия. - М.: Эдиториал УРСС, 2001.-896 с.

8 AsIundN. // Arkiv Fysik. - 1965. - V. 30. - P. 377.

9 Aslund N. A numerical method for the simultaneous determination of term values and molecular constants // J. Mol. Spectrosc. - 1974. - V. 50. - P. 424-434.

10 Tashkun S.A., Perevalov V.I., TeffoJ.-L., Lecoutre M, HuetT.R., Campargae A., BaillyD., Esplin M.-P. 13CI(,0,: Global treatment of vibrational-rotational spectra and first observation of the 2у,+5у3 and vi+2v2+5v3 absorption bands // J. Mol. Spectrosc. -2000.-V. 200.-P. 162-176.

11 Mikhailenko S.N., Tyuterev Vl.G., MellauG. (000) and (010) states of H2lsO: analysis of rotational transitions in hot emission spectrum in the 400-850 cirf' region // J. Mol. Spectrosc. - 2003. - V. 217. - P. 195-211.

12 Furtenbacher Т., Csaszar A.G., Tennyson J. MARVEL: measured active rota-

tional-vibrational energy levels // J. Mol. Spectrosc, - 2007. - V. 245. - P. 115-125.

IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) под руководством профессора Дж. Теннисона для создания спектроскопической БД параметров переходов молекулы воды13. Основным отличием программы RITZ от программы MARVEL является возможность определения наряду со значениями энергии уровней также и корректирующих факторов, позволяющих производить численную «калибровку» Фурье- и внутрирезонаторных спектров относительно данных, полученных с помощью методов микроволновой спектроскопии. Кроме того, программа RITZ позволяет рассчитать доверительные интервалы для частот переходов, вычисляемых из полученных энергий уровней. Хорошо известно, что доверительные интервалы являются необходимой информацией, поскольку значительно повышают информативность параметров линий и позволяют проводить более адекватное восстановление содержания водяного пара в атмосфере.

Одним из инструментов для анализа и интерпретации спектров изотопических модификаций молекулы воды являются глобальные расчеты, основанные на вариационном методе14, а также на методе DVR15. Хорошо известно, что спектроскопическим сообществом для идентификации уровней энергии изотопических модификаций молекулы воды широко используется набор, состоящий из шести квантовых чисел - vb v2, v3, J, Ka, Kc, который называют спектроскопической идентификацией (СИ) (vb v2, v3 -степени возбуждений нормальных мод колебаний, J - вращательное квантовое число, которое определяется величиной полного углового момента, Ка, Кс - вращательные квантовые числа, характеризующие проекции углового момента на ось сплюснутого и вытянутого симметричного волчка). Однако для идентификации уровней энергии молекулы воды, полученных на основе глобальных вариационных методов расчета, в основном используется и другой набор квантовых чисел - J, С, N, называемый глобальной идентификацией (ГИ) (С - колебательно-вращательная симметрия, N - индекс собственных значений в матрице молекулярного гамильтониана). Главным недостатком использования подобных расчетов и списков линий, полученных на их основе, является отсутствие для большей части переходов СИ. Следовательно, возникает задача установления взаимно однозначного соответствия между расчетными уровнями энергии и СИ. Потреб-

13 Tennyson J., Bernath Р.F., Brown L.R., Campargue A., Carleer M.R., Császár A.G., Gamache R.R. et al. IUPAC critical evaluation of the rotational-vibrational spectra of water vapor. Part I - Energy levels and transition wavenumbers for H2170 and H2180 // J. Quant. Spectrosc. and Radiât. Transfer. - 2009. - V. 110. - P. 573-596.

14 Schwenke D.W. Variational calculations of ro-vibrational energy levels and transition intensities for tetratomic molecules // J. Phys. Chem. - 1996. - V. 100. - N 8. -P. 2867.

15 Tennyson J., Kozin M.A., BarlettaP., Harris G.J., Polyansky O.L., Ramanlal J., Zobov N.F. DVR3D: a program suite for the calculation rotation-vibration spectra of tria-tomic molecules // Computer Phys. Commun. - 2004. - V. 163. - P. 85-116.

ность определения СИ обусловлена тем, что в ряде задач молекулярной спектроскопии они являются необходимой информацией, используемой для экстраполяционных расчетов физических характеристик молекулы воды.

Цель диссертационной работы: получение наиболее полных и достоверных наборов экспериментальных уровней энергии для четырех изотопических модификаций Н2180, Н2170, Н0180 и 60 молекулы воды, коррекция на их основе положений линий молекул Н2180, Н2170, Н0|80, содержащихся в БД Н1Т11АЫ-2008, с указанием доверительных интервалов, а также получение однозначной спектроскопической идентификации уровней энергии до У, Ка = 30 пяти нижних колебательных состояний молекул Н2'80, Н2,70 и В2160, рассчитанных на основе изотопически зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партриджа-Швенке16.

Основные задачи исследования:

• сбор из публикаций наблюдаемых частот переходов и экспериментальных уровней энергии изотопических модификаций Н2160, Н2180, Н2170, Н0160, Н0'80, Н0170 и 02160, их систематизация и анализ;

• получение полной и однозначной спектроскопической идентификации вращательных уровней энергии до 3, Ка = 30 колебательных состояний ООО, 010, 100, 020 и 001 молекул Н2180, Н2170, 02160, рассчитанных на основе изотопически зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партриджа-Швенке;

• получение наиболее полных и достоверных экспериментальных колебательно-вращательных уровней энергии молекул Н2'Ч), Н2170, Н0180, 02160 на основе собранных наблюдаемых частот переходов;

• коррекция частот переходов молекул Н2|80, Н2170 и Н0|80, содержащихся в БД ШТЯАЫ-2008, исходя из полученных экспериментальных уровней энергии, и вычисление доверительных интервалов для этих частот.

Методы исследования: Теоретические модели, основанные на фундаментальных принципах квантовой механики, теории колебательно-вращательных спектров и алгоритмы решения обратных задач методами регрессионного анализа, реализованные в виде подпрограмм, которые были взяты из математических библиотек численного анализа и научных публикаций.

Научная новизна

1. С использованием неполиномиальной модели эффективного вращательного гамильтониана в виде производящих функций 7 впервые получена

16 Schwenke D.W., Partridge R.H. The determination of an accurate isotope dependent potential energy surface for water from extensive ab initio calculations and experimental data//J. Chem. Phys. - 1997. -V. 106.-P. 4618-4639.

17 Тютерев Вл.Г., Стариков В.И., Толмачев В.И. Асимптотика вращательных уровней энергии нежестких молекул типа Н20. Производящие функции и радиусы сходимости для эффективного вращательного гамильтониана // Микроволновая спектроскопия и ее применение. - М.: Наука, 1985. - 354 с.

полная однозначная спектроскопическая идентификация вращательных уровней энергии до J, Ка = 30 колебательных состояний ООО, 010, 100, 020 и 001 изотопических модификаций Н2180, Н2170, 02160, рассчитанных на основе изотопически зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партриджа-Швенке. Путем сравнения расчетных и экспериментальных уровней энергии получены приближенные доверительные интервалы для уровней энергии ПШ-2007, в том числе и для уровней, еще не известных из эксперимента.

2. На основе опубликованных наблюдаемых колебательно-вращательных частот переходов получены наиболее полные и достоверные наборы экспериментальных уровней энергии изотопических модификаций Н2180, Н2170, Н0180, 02'60.

3. С применением полученных экспериментальных уровней энергии предложен способ коррекции частот переходов молекул Н2180, Н2пО, Н0180, содержащихся в БД Н1ТЯАК-2008, и рассчитаны индивидуальные доверительные интервалы для них.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием хорошо апробированных физических моделей и подтверждается непротиворечивостью полученных результатов большинству ранее опубликованных данных других авторов.

Научная и практическая значимость

Результаты диссертационной работы будут полезны для поиска и идентификации новых колебательно-вращательных состояний исследуемых изотопических модификаций молекулы воды. Кроме того, они позволяют провести независимую проверку уровней энергии молекул Н2180 и Н21?0, полученных международной группой ШРАС. Откорректированные частоты переходов могут быть использованы при создании следующей версии базы данных Н1Т11АМ. Полученные в работе результаты использовались при выполнении молодежного гранта Института оптики атмосферы им. В.Е.Зуева СО РАН «Разработка экспериментальной методики по исследованию спектров излучения, ориентированной на 1ЕБ-125М ИОА».

Основные положения, выносимые на защиту:

• Спектроскопически однозначно идентифицированный набор вращательных уровней энергии до J, Ка = 30 пяти нижних колебательных состояний 000, 010, 100, 020 и 001 изотопических модификаций Н2180, Н2170 и Б2160 молекулы воды, рассчитанный на основе изотопически зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партриджа-Швенке, описывает известные экспериментальные уровни энергии с точностью 1.5 см-1. Неизвестные на данный момент экспериментальные вращательные уровни энергии до J, Ка = 30 пяти нижних колебательных состояний указанных молекул лежат в интервале ± 2 см-1 от расчетных значений.

• На основе полученных значений и стандартных ошибок экспериментальных уровней энергии, а также их корреляционной матрицы возможны

проведение коррекции частот переходов БД HITRAN и вычисление доверительных интервалов для этих частот. Указанный подход позволяет повысить точность данных, представленных в БД HITRAN.

Личный вклад автора

Основные результаты диссертационной работы получены автором как в процессе индивидуальных, так и коллективных исследований. При непосредственном участии автора выполнены сбор и систематизация данных по опубликованным, наблюдаемым частотам переходов и экспериментальным уровням энергии. Автор внес большой вклад в работу по установлению полной однозначной спектроскопической идентификации расчетных вращательных уровней энергии пяти нижних колебательных состояний. Кроме того, автор принимал непосредственное участие в получении уровней энергии обсуждаемых изотопических модификаций молекулы воды и в работе по анализу и коррекции данных БД HITRAN.

Апробация результатов

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на трех международных симпозиумах по оптике атмосферы и океана (Улан-Удэ, 2007; Красноярск, 2008; Томск, 2009), двух международных школах молодых ученых и специалистов по физике окружающей среды (Томск, 2007; Красноярск, 2008), Международном симпозиуме по молекулярной спектроскопии (Ohio, USA, 2008), Международной рабочей группе по атмосферной спектроскопии и приложениям (Reims, France, 2008), двух международных конференциях студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2009; 2010), Международном симпозиуме по молекулярной спектроскопии высокого разрешения HighRus-2009 (пос. Листвянка, 2009).

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах, 1 раздел в коллективной монографии, 6 статей в трудах конференций и 11 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы и двух приложений. Содержание работы изложено на ¡57 страницах, включая 37 рисунков и 82 таблицы. Список цитируемой литературы содержит 279 наименований. Дополнительно на 15 страницах приведены два приложения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, ставится цель работы, сформулированы основные защищаемые положения, приводится краткое изложение диссертационной работы.

В первой главе представлены результаты систематизации собранных из литературы наблюдаемых частот переходов и экспериментальных уровней энергии изотопических модификаций Н2|60, Н2180, Н2пО, ГО1бО, 1Ю|80, НОпО, 02'60. Приведены таблицы, которые суммируют накопленную информацию. Они состоят из данных, полученных разными группами авторов с использованием ряда различных методик и опубликованных в период с сентября 1946 г. по декабрь 2008 г. В табл. 1 представлена суммарная информация о собранных наблюдаемых частотах переходов. Общая информация об экспериментальных уровнях энергии для перечисленных молекул приведена в табл. 2.

Таблица 1 Таблица 2

Статистическая информация Статистическая информация

о собранных наблюдаемых о собранных экспериментальных

частотах переходов уровнях энергии

Молекула Частотный диапазон, см'1 Число полос Число работ Молекула Диапазон энергий, см-1 Число колебательных состояний Число работ

н21бо 0.07-25220 267 64 н216о 23-25718 109 8

н2180 0.2-17121 87 50 н2180 23-25509 51 17

н2по 0.5-17125 64 35 н217о 23-15117 37 15

но|бо 0.2-22679 150 62 н0160 15-23327 89 28

н0180 0.2-12105 12 7 но18о 15-13122 12 3

н0,70 0.7- 1673 2 3 но17о 15-2330 2 1

В2,60 0.2-12853 188 39 о21бо 12-14545 48 16

Необходимо отметить, что известно более 500 работ, посвященных задачам исследования колебательно-вращательных спектров молекулы Н2160. В диссертационной работе информация по наблюдаемым частотам переходов для данной молекулы была собрана из 64 публикаций, данные по экспериментальным уровням энергии - из 8.

Во второй главе решается задача по установлению взаимно однозначного соответствия между расчетными уровнями энергии и СИ. Предлагается способ приписывания СИ уровням энергии.

Рассмотрены два основных теоретических подхода, которые позволяют описывать спектры высокого разрешения молекулы воды с точностью, близкой к экспериментальной, а также определять ряд теоретических характеристик молекулы. Ранее традиционно использовались локальные подходы, основанные на теории возмущений и эффективных гамильтонианах18. Применение этих подходов позволяет при расчете ограничиться

18 Макушкин Ю.С., Тютерев Вл.Г. Методы возмущений и эффективные гамильтонианы в молекулярной спектроскопии. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1984.-240 с.

группой близколежащих колебательных состояний, представляющих интерес для анализа определенного спектрального интервала. Каждому уровню энергии в рамках локальных подходов приписывается СИ - набор квантовых чисел (V] v2 v3, J, Ka, Кс), основанных на модели нормальных мод и жесткого волчка. Отметим, что СИ имеет ясный физический смысл для низковозбужденных состояний. По мере увеличения энергии числа V), v2, v3, Ка и /^.становятся все более приближенными, поскольку соответствующие состояния оказываются, как правило, линейными комбинациями базисных функций гармонического осциллятора и жесткого волчка, в которых трудно, а порой и невозможно выделить доминантные вклады. При этом степень физической обоснованности СИ уменьшается. Основной задачей приписывания является обеспечение взаимно однозначного соответствия между числами vbv2,v3, J, К0, Кс и уровнями энергии.

Другими инструментами для анализа экспериментальных спектров, которые в настоящее время становятся все более часто применяемыми, являются глобальные вариационные методы расчета. Они базируются на идее использования поверхности потенциальной энергии, определяемой на основе ab initio расчетов и уточняемой сравнением с экспериментальными данными. Такие подходы незаменимы при идентификации сложных спектров молекулы воды, когда наблюдается перекрывание колебательных полос, включающих множество колебательно-вращательных линий.

В работе используется глобальный вариационный расчет колебательно-вращательных уровней энергии молекул H2lsO, Н2170 и D2160, который выполнил С.А. Ташкун в 2007 г., используя программу VTET19. При расчете применялась изотопически зависимая поверхность потенциальной энергии16, полученная Р. Партриджем (R.H. Partridge) и Д. Швенке (D.W. Schwenke). Далее данные расчетные колебательно-вращательные уровни энергии будем называть «расчет ПШ-2007». Списки линий для указанных молекул, полученные на основе расчета ПШ-2007, доступны через информационную систему «Спектроскопия атмосферных газов»20. Одним из преимуществ расчета ПШ-2007 является сопоставление каждому вычисленному значению уровня энергии наборов квантовых чисел (J,C,N) и (vb v2, v3, У, Kü, Кс), поскольку программа VTET имеет встроенный алгоритм приписывания СИ. При малых значениях энергии и малых значениях квантового числа J алгоритм работает достаточно надежно, соответствие между уровнями энергии и СИ взаимно однозначно. Однако с ростом энергии увеличивается

19Schwenke D.W. Variational calculations of ro-vibrational energy levels and transition intensities for tetratomic molecules // J. Phys. Chem. - 1996. - V. 100. - N 8. - P. 2867.

20 Информационная система «Спектроскопия атмосферных газов» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://spectra.iao.ru/- 10.02.2010.

число уровней, которым соответствуют разные значения энергии, но одинаковые наборы квантовых чисел (vb v2, v3, J, Ka, Kc).

Приводится обзор методик, предложенных разными авторами для решения проблемы приписывания СИ уровням энергии молекулы воды.

Для приписывания СИ расчетным вращательным уровням энергии ПШ-2007 до J, Ка = 30 колебательных состояний ООО, 010, 100, 020 и 001 молекул Н2180, Н2170 и D2léO использовалась неполиномиальная модель эффективного вращательного гамильтониана в виде производящих функций17. Применение данной модели позволило установить взаимно однозначное соответствие между расчетными уровнями энергии и СИ. Подробно описывается используемый'итерационный алгоритм приписывания СИ. Общее число вращательных уровней ПШ-2007 пяти нижних колебательных состояний до J, Ка = 30, для которых была получена непротиворечивая СИ, составляет 4805. Необходимо отметить, что для всех уровней до J, Ка = 30 основного состояния молекул Н2180 и Н2|70 и первого возбужденного состояния молекулы Н2180 СИ, полученная в результате работы программы VTET, полностью совпала с идентификацией уровней, полученной по неполиномиальной модели эффективного вращательного гамильтониана в виде производящих функций. СИ двух расчетных уровней энергии основного колебательного состояния и семи уровней состояния 010 молекулы D2160 была изменена. Для колебательных состояний первой триады (100, 020 и 001) число расчетных уровней, СИ которых была изменена, для молекулы Н2180 составляет 62 уровня, для молекулы Н2'70 - 31 уровень и для молекулы D2'60 - 22 уровня.

Проведено сравнение экспериментальных уровней энергии молекул Н2180 и Н2170 с расчетом ПШ-2007 и расчетными уровнями энергии, которые были извлечены из списков линий, опубликованных C.B. Шириным и др.21,22 Авторами утверждается, в частности, что список линий 2008 г.22 имеет точность, сравнимую с экспериментальными погрешностями измерений положений и интенсивностей. Поверхность потенциальной энергии, использованная для расчета этого списка, воспроизводит уровни энергии с J = 0, 2 и 5, участвующие в подгонке, с погрешностью 0.025 см-1. Для молекулы D2I60 проведено аналогичное сравнение экспериментальных уровней энергии с расчетом ПШ-2007 и уровнями, полученными го списка ли-

21 Shirin S.V., Polyansky O.L., Zobov N.F., Ovsyannikov R.I., Csaszar A.G.. Tennyson J. Spectroscopically determined potential energy surfaces of the H2160, H2170, and H2lsO isotopologues of water // J. Mol. Spectrosc. - 2006. - V. 236. -P. 216-223.

22 Shirin S. V., Zobov N.F., Ovsyannikov R.I., Polyansky O.L., Tennyson J. Water line lists close to experimental accuracy using a spectroscopically determined potential energy surface for H2160, H2I70 and H2'sO // J. Chem. Phys. - 2008. - V. 128. -P. 224306.

ний работы C.B. Ширина и др.23 Результаты сравнения для состояний 100, 020 и 001 молекул Н2180 и D2'60 проиллюстрированы на рис. 1.

0.3' 0,20,1 0,0' -0,1 -0,2 -0,3'

0,2' 0,1 0,0 -0,1 -0,2 0,3 0,2 0,1 0,0 -0,1

100

»

020

♦ расчет ПШ-2007 а расчет С.В Ширина и др.2 Д расчст C.B.Ширина и др.~

зооо

l.o-i

0,5 -

0,0-

-0,5 -

-i о ;

1,0 -,

: о 0,5 -

Ï " 0,0 -

4 -0.5 -

1 -1,0 -

i

-1,5 1

0,5 -1

4000 5000 6000

Энергия, см-1

а

расчет ПШ-2007 „ расчет С.В.Ширина и др."

7000

100

0,0 -0,5

-1,0

- «IfMrtiin —~

020

2000

4000

6000 8000 Энергия, см4

10000

Рис. 1. Сравнение экспериментальных уровней энергии первой триады колебательных состояний: а - с расчетными уровнями ПШ-2007 и уровнями C.B. Ширина

и др.21'22 для молекулы Н2180; б - с расчетными уровнями ПШ-2007 и уровнями C.B. Ширина и др.23 для молекулы D2160

23 Shirin S. V., Zobov N.F., Polyansky O.L. Theoretical line list of D2'60 up to 16000 cm^1 with an accuracy close to experimental // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. - 2008. - V. 109. - P. 549-558.

В диссертационной работе приведен ряд уровней, для которых полученная СИ отличается от СИ уровней, рассчитанных в работе C.B. Ширина и др.22 Отметим, что для большинства уровней ПШ-2007 полученная однозначная СИ совпадает с приведенной в литературе. Максимальное отклонение значений энергии уровней ПШ-2007 от экспериментальных для всех пяти колебательных состояний молекул Н2180, Н2пО и d216o не превышает 1.5 см-1. Необходимо отметить, что установлено взаимно однозначное соответствие между СИ и расчетными вращательными уровнями до J, Ка = 30 пяти нижних колебательных состояний указанных молекул, экспериментальные значения энергии которых на данный момент неизвестны.

Общее число таких уровней при-Таблица 3 веден0 в табл. 3. Сравнение известных Число уровней энергии ПШ-2007 экспериментальных энергий Гкс" с рас-до J, Ка = 30, экспериментальные четными значениями £пш показало, что значения которых неизвестны

Состояние Н218О Н2'7О D2I60

ООО 639 759 0

010 721 785 0

020 813 878 104

100 764 848 144

001 738 812 59

значения неизвестных экспериментальных энергий уровней лежат в интервале ± 2.0 см"1 от уровней энергии ПШ-2007. Они будут полезны для поиска и идентификации новых высоковозбужденных вращательных состояний молекул Н2180, Н2пО и Б2160. Применяемый способ приписывания СИ в дальнейшем планируется использовать для уровней энергии с более высокими колебательными и вращательными квантовыми числами указанных изотопических модификаций.

Третья глава посвящена анализу собранных наблюдаемых частот переходов четырех изотопических модификаций Н2180, Н2|70, Ш)180, 02160 и получению наиболее полных и достоверных наборов экспериментальных уровней энергии для перечисленных молекул на основе собранных данных.

Используемый в диссертационной работе метод определения значений энергий уровней базируется на решении системы линейных уравнений, которая строится на основе комбинационного принципа Ридберга-Рица:

v,

¡-tj—Ej Ej, (1)

где - частота перехода; Е, и - энергии верхнего и нижнего состояний соответственно, i, j - наборы квантовых чисел, однозначно описывающие колебательно-вращательные состояния молекулы. Для молекулы воды i,j = {vb v2, v3, J, Ka, Кс.} и являются СИ верхних и нижних уровней. Необходимо отметить, что выражение (1) записано для идеальных условий, поскольку в действительности при регистрации спектров возможно смещение спектральных линий, которые определяются сдвигами давлением, а также неточностью калибровки спектров. Программа RJTZ позволяет не только

определять из наблюдаемых частот переходов уровни энергии, но также учитывать возможные корректирующие факторы. Они находятся при решении системы линейных уравнений, построенной на основе модифицированного выражения (1):

с\и1=Е,-Е1. (2)

Корректирующий фактор представляется в виде с1 = 1 + , где 8Л - неизвестная величина, называемая смещением 5-го спектра. Тогда выражение (2) можно представить следующим образом:

Ъ\иг _ (3)

Значения энергий уровней Е и значения &' являются искомыми величинами. Известно, что частоты переходов, измеренные с помощью методов микроволновой спектроскопии, не требуют калибровки. Исходя из этого для таких частот неизменно полагаем 55 = 0, что эквивалентно с = 1. В тех случаях, когда в результате решения системы уравнений, построенной на основе модифицированного уравнения (3), для некоторых спектров искомая величина 55 оказывается отлична от нуля, то наблюдаемые частоты переходов смещены относительно их истинных значений и нуждаются в уточнении путем умножения на величину корректирующего фактора с5.

Для решения системы линейных уравнений используется взвешенный метод наименьших квадратов, в котором определение неизвестных энергий уровней Е осуществляется из условия минимума стандартного отклонения:

■■■

/V

X

/-+/=1

N — п

(4)

где — экспериментально наблюдаемая частота /-го перехода; е - экспериментальная погрешность измерений. Величина % является безразмерной и служит характеристикой качества воспроизведения частот переходов

V™? = (£, - £.) по отношению к приведенной в публикациях погрешности измерений в.

Для определения энергий уровней для каждой из четырех изотопических модификаций Н2180, Н2'70, Н0|80 и 02160 сформированы массивы наблюдаемых частот переходов, описанные в первой главе диссертации. Собранным частотам были сопоставлены приведенные в этих публикациях погрешности измерений. Частоты переходов, для которых авторы работ не указывали значения погрешности, были сопоставлены с е, равной 0.001 см1, что соответствует средней точности определения положений

линий большинства Фурье-измерений. Большие массивы экспериментальных данных неизбежно содержат ошибки, которые могут быть связаны с опечатками, неверной идентификацией переходов и т.д. Очевидно, что наличие подобных данных приведет к получению неверного значения энергии соответствующего уровня. Для того чтобы выявить ошибки, был проведен анализ собранной информации о наблюдаемых частотах переходов, для чего в качестве критерия использовалась взвешенная невязка, которая вычислялась следующим образом:

s s, набл/г _ £ Ч

г.' _(5)

Частоты переходов, для которых | /-'V |> гтах, исключались из дальнейшей подгонки. Исключенные наблюдаемые частоты переходов были проанализированы на основе полученных вычисленных частот переходов vRITZ и отмечены в диссертационной работе. Кроме того, в программе RITZ есть возможность вычисления матрицы ковариаций уровней энергии У0. Тогда Уа-стандартные ошибки уровня энергии £RITZ вычисляются согласно выражению AEj = g2<Jv~, где а - оценка стандартного отклонения подгонки. Поскольку решаемая система уравнений линейна, это позволяет вычислить 7 а-доверительные интервалы Д v^- для частот переходов

= Ei - Ej следующим образом:

Д= yj(bE, f + (ДEj )2 - 2С„ЬЩЩ, (6)

где С,j - матрица корреляции Су = У(] / ^УцУд.

Применение программы RITZ к большому числу доступных из литературы наблюдаемых частот переходов позволяет получить наиболее полный набор экспериментальных уровней энергии для каждой изотопической модификации молекулы воды. В работе отмечен ряд особенностей, отличающих используемую программу RITZ от программы MARVEL. Во-первых, в программе RITZ реализована возможность нахождения корректирующих факторов с5 для отдельных спектров. Во-вторых, в программе RITZ используется алгоритм явного удаления ошибочных данных из подгонки, основанный на заданном критерии |rj_+j\>rm№. Наблюдаемые частоты переходов

v^1, которые не удовлетворяют данному критерию, анализируются

и удаляются из набора подгоняемых данных, что позволяет обеспечить лучшую точность получаемых значений энергий уровней. В программе MARVEL подход выявления ошибочных данных базируется на итератив-

ном перевзвешивании, т.е. в ходе итерации, основываясь на величинах невязок г}^, происходит регулирование вклада тех или иных наблюдаемых

частот переходов в процесс получения энергий уровней Е. На итерации номер к невязка вычисляется по формуле

J*) = v'->i i^j

-(El'

(7)

Здесь а - входной параметр, а < 1. На первой итерации невязка г^ полагается равной нулю. В процессе итераций наблюдаемые частоты переходов для которых на предыдущей итерации (к- 1) получены большие зна-

,набл

чения , в текущей итерации к будут иметь меньший вес и таким образом уменьшится вклад этих данных в получаемые результаты. Отметим, что при а = 0 и 55 = 0 программы MARVEL и RITZ дают идентичные результаты.

В результате из наборов наблюдаемых частот переходов с использованием программы RITZ были получены экспериментальные уровни энергии для четырех изотопических модификаций молекулы воды, некоторая статистическая информация о которых представлена в табл. 4.

Таблица 4

Уровни энергии «RITZ» Уровни энергии «MARVEL»

Молекула Число уровней энергии Диапазон энергий, ем-1 Число колебат. состояний X Число уровней энергии Диапазон энергий, см-1 Число колебат. состояний

н2,50

н2|7о

hd18o

d216o

4917 23- 18534 66

2773 12- 18396 58

1699 15-13122 22

9593 12- 13033 47

1.08 4839* 23 - 18137 62

0.96 2687* 23 - 18233 57

0.82 1022** 15- 13122 24 1.04

* Данные из работы

п. ** _

данные из электронного ресурса

Для ряда экспериментальных спектров были получены корректирующие факторы, значения которых даны в диссертационной работе. Проведе-

но сравнение полученных значений энергий уровней ERlTZ с расчетом

ПШ-2007 - £пш. Кроме того, мы сравнили значения энергий EKnL с опуб-

IUPAC database of rovibrational levels and transitions of water isotopologues [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://chaos.chern.elte.hu/marvel/index.html -10.02.2010.

линованными экспериментальными данными - и со значениями энергий соответствующих уровней £MARVEL) которые были получены группой IUP АС, с применением программы MARVEL. Соответствующие разности

значений энергий уровней для молекулы Н2пО представлены на рис. 2 и 3.

Анализ результатов показал, что максимальное отклонение полученных нами значений энергий уровней молекул н2"о, Н2170, HDläO и D2160 от расчетных не превышает 1.5 см-1. Максимальная

0,4 -0,3

-0,2

§

О 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Е. см '

Рис. 2. Сравнение полученных уровней энергии молекулы Н2'70 с расчетом ПШ-2007

разность | Ект - £МАКУЕ1-| для энергий указанных молекул составляет 0.08 см"1. Наибольшее отклонение |£МТ2-£ЭКСП| составляет 1.4 см-1.

Для количественного сравнения в табл. 4 приведены число уровней

энергии Е

■MARVEL

, диапазон энергии и число колебательных состояний для

каждой молекулы. Непротиворечивость полученных результатов подтверждается сравнением частот переходов, вычисленных из эксперименталь-

ных уровней энергии Emz, с наблюдаемыми частотами.

' 0.2 g

1 -02 сч

-06

> t & А

» <0 о

0.06 0.CW

I

¿3 0.0G

2000 4Ü00 S000 8000 10000 ! 2000 M000 16000

Е, см-1

2000 ¿000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 13000 Е, см-1

Рис. 3. Сравнение полученных в диссертационной работе уровней энергии молекулы Н2170: а - с литературными данными, б — с уровнями энергии13

На рис. 4 представлено сравнение наблюдаемых частот переходов молекул Н2170 и Н2180 в микроволновом диапазоне с частотами, вычислен-

РГТ7 1 ^ ^

ными из энергий уровней Е и энергий уровней , полученных группой

IUPAC с использованием программы MARVEL. Отметим, что для молекулы Н2|70 модуль максимального значения взвешенной невязки частот

r^j -(£/ , вычисленный программой RITZ, составляет

2.49, взвешенное СКОвзв = — (/V

N

число вычисленных частот

переходов) составляет 0.9, тогда как максимальное значение I т; I для частот, которые вычислены исходя из уровней энергии £МАКУЕ1-; составляет 9.94 и СКОвзв = 2.3.

-I0-I-i-1-,-,-,-з-■-1-■-1-- -10-1-■-1-1-1-'-1-'-1-1-1-

0 1-ю' 2-10' а-10* 410' 5-10* О МО' 2-ю4 310* 4 10' 510"

V, МГц V, МГц

а б

Рис. 4. Сравнение наблюдаемых частот переходов: а - молекулы Н2'70 (диапазон 13535-5310760МГц) и б- молекулы Н2180 (диапазон 5625-5240714МГц) с частотами, вычисленными из уровней энергии Emz и из уровней энергии £MARVEL 13

Аналогично для вычисленных частот переходов молекулы Н2180 максимальное значение |полученное программой RITZ, составляет 1.97, СКОвзв = 0.6, а для частот £MARVEL |^.|max = 9.0 и СКОвзв составляет 1.4. На основе вышесказанного полагаем, что метод, реализованный в программе RITZ, позволяет получать более достоверные значения энергии уровней.

Четвертая глава посвящена анализу и коррекции частот переходов молекул Н2180, Н2170 и HD180 из спектроскопической БД HITRAN-2008.

Известно, что в БД Н IT RAN объединены параметры колебательно-вращательных переходов, полученные как непосредственно из эксперимента, так и рассчитанные с использованием теоретических моделей. В качестве примера в левой части рис. 5 графически представлены данные по частотам переходов и интенсивностям молекулы HD180, которые включены в БД HITRAN-2008 из двух электронных источников, где перемешаны расчетные

и экспериментальные параметры спектральных линий. Необходимо отметить, что расчетные данные могут существенно уступать по точности экспериментальным.

На примере анализа доступной из БД информации по параметрам колебательно-вращательных переходов молекул Н2170 и Н2180 (см. рис. 5) графически проиллюстрировано, что для ряда частот отсутствуют ссылки на публикации, из которых они получены. Ряд частот приведен с указанием кода точности, которому соответствует ошибка в значении частоты более 1 см"1.

Частоты переходов и интенсивности25 (а); частоты переходов и интенсивности26 (б); число линий с ошибкой в значении частоты более 1 см"1 (е); число линий без указания ссылок на публикации (г)

Рис. 5. Анализ частот переходов из БД HITRAN-2008 для молекул HDlsO, H2'sO и Н2'70

Исходя из полученных в диссертационной работе экспериментальных уровней энергии молекул Н2180, Н2пО, HD!80, были вычислены частоты переходов. Полагаем, что полученные, используя программу RITZ, высокоточные уровни энергии позволяют вычислить более достоверные частоты vR,TZ. Далее было проведено сравнение всех имеющихся в БД HITRAN-2008 частот переходов vHITRAN для исследуемых нами изотопических модификаций молекулы воды с вычисленными нами частотами vRirz. Разности значений частот [vHnRAN-vRITZ| для молекулы Н2180 представлены на рис. 6. Такое сравнение позволило выявить ошибки в значениях положений линий и случаи различающейся идентификации. Среди частот vHITRAN молекул Н2180 и Н2170 обнаружены данные, для которых отклонения от значений vR,,z достигают более 260 см'. Наличие таких отклонений показывают необходимость обновления частот переходов в БД HITRAN-2008. Этот факт подтверждается сравнением частот переходов VHITRAN с частотами vmu из расчетного списка линий ПШ-2007. Отметим, что сравнение со

25 Toth R.A. Linelist of water vapor parameters from 500 to 8000 cm-1, [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mark4sun.jpl.nasa.gov/h2o.html - 08.02.2010.

26 Pickett Н.М., Poynter R.L., Cohen E.A., Delitsky M.L., Pearson J.C., Midler H.S.P. Submillimeter. Millimeter, and Microwave Spectral Line Catalog // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. - 1998. - V. 60. - P. 883-890.

списком линий ПШ-2007 позволило нам провести дополнительный контроль правильности положений и идентификации линий, используя информацию об интенсивностях линий.

300

250 -

200

Ш ^

1 100 -i

-50-

-100

<Б

о

—I-'-1-1-1-'-1-'-1-1-I-■-1-

2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 ..ШПШМ

, СМ

Рис. 6. Сравнение частот переходов, полученных в диссертационной работе, с частотами из БД н1т1шч-2008 молекулы Н2180

Для каждой молекулы отмечены частоты переходов из БД Н1ТЯАМ-2008, для которых разности [у1™1^ - уК1Т2| и |уН1Т11А!Ч-упш| составляют более 1 см1. Предлагается частоты переходов уН1Т11АН молекул Н2180, Н2пО и Н0180, имеющие низкую точность, неверные значения частот, расчетные значения частот и данные, для которых отсутствуют указания ссылок на исходные публикации, заменять на частоты \,ШТ2. Кроме того, имеется возможность откорректировать коды точностей частот переходов БД ЫГТКЛЫ-2008, основываясь на величинах доверительных интервалов, полученных в настоящей работе. Доверительные интервалы получены нами для вычисленной частоты уЫТ2 каждого перехода с использованием метода, представленного в третьей главе. Графически распределение значений доверительных интервалов для частот переходов молекулы Н2180 приведено на рис. 7.

Таким образом, полученные в диссертационной работе результаты позволяют провести коррекцию частот колебательно-вращательных переходов и соответствующих им кодов точностей для молекул Н2'80, Н2170

и ГШ180 в БД Н1ТГ1ЛК-2008, что дает возможность улучшить качество спектроскопических данных при формировании следующей версии этой базы.

9 8 -

уНП*АН>см-1

Рис. 7. Величины доверительных интервалов для частот молекулы Н2,80

В заключении кратко сформулированы основные научные результаты работы.

1.Из наборов собранных наблюдаемых частот переходов молекул н2180, н2|7о, нб18о и 02160 на основе комбинационного принципа Ридбер-га Рица были получены экспериментальные уровни энергии.

2. Исходя из полученных уровней энергии вычислены частоты переходов молекул Н2|80, Н2'70, НБ180 и 02160. Кроме того, для этих частот рассчитаны доверительные интервалы. На базе этих частот с соответствующими доверительными интервалами и на основе списков линий ПШ-2007 предложен способ коррекции данных в БД Н1Т11АК-2008 для молекул Н2|80, Н,170, НО'8О.

3. Для разрешения случаев, связанных с неоднозначностью СИ вращательных уровней до ^Ка = 30 ПШ-2007 пяти нижних колебательных состояний молекул Н2180, Н2170 и Э2160, рассчитанных на основе изотонически зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Парт-риджа-Швенке, была применена неполиномиальная модель эффективного вращательного гамильтониана в виде производящих функций17. Ее использование позволило установить взаимно однозначное соответствие между СИ и уровнями энергии ПШ-2007 до 3, Ка = 30 пяти нижних колебательных состояний указанных молекул.

В приложении 1 приведены расчетные значения энергий уровней до J, Ка = 30, принадлежащие пяти нижним колебательным состояниям, с непротиворечивой СИ молекулы Н2пО, для которых неизвестны экспериментальные значения.

В приложении 2 даны частоты переходов полос (012-000) и (031-000) молекул Н2'80, Н2'70 и доверительные интервалы для них, вычисленные в диссертационной работе, в соответствии с которыми предлагается откорректировать частоты БД HITRAN-2008 для указанных полос этих молекул.

Автор выражает благодарность С.А. Ташкуну и С.Н. Михайленко, в соавторстве с которыми выполнено большинство публикаций.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Mikhailenko S., Putilova Т. (Дмитриева), Starikova E., TashkunS., Jenouvrier A., Daumont L., FallyS., Carleer M., Hermans С., Vandaele A.С. Critical evaluation of measured rotation-vibration transitions and an experimental dataset of energy levels of HD180 // J. Quant. Spectrosc. & Radiat. Transfer. - 2009. - V. 110. - P. 597-608.

2. Ташкун C.A., Путилова Т.А. (Дмитриева) Вращательная структура колебательных состояний 000, 010, 100, 020 и 100 Н2180: спектроскопическая идентификация до J,Ka = 30 и критический анализ опубликованных экспериментальных уровней энергии и списков линий // Оптика атмосферы и океана. - 2009. -Т. 22,-№7.-С. 623-628.

3. Ташкун С.А., Путилова Т.А. (Дмитриева) Вращательная структура колебательных состояний 000, 010, 100, 020 и 100 D2160: спектроскопическая идентификация до J, Ка = 30 и критический анализ опубликованных экспериментальных уровней энергии и списков линий // Оптика и спектроскопия. - 2009. -Т. 107. -№ 5. - С. 726-735.

А. Путилова Т.А. (Дмитриева), Ташкун С.А., Михайленко С.Н. Экспериментальные уровни энергии D2160 // Оптическая спектроскопия и стандарты частоты. Молекулярная спектроскопия: Коллективная монография / Под ред. Л.Н. Синицы и Е.А. Виноградова. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2009.-С. 226-253.

5. Дмитриева Т.А., Ташкун С.А., Анализ частот переходов молекул Н2'70 и Н2'80 из базы данных H1TRAN на основе экспериментальных уровней энергии // VII Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». - 2010. - С. 469—471.

6. Путилова Т.А. (Дмитриева), Ташкун С.А. Создание банка колебательно-вращательных частот переходов основных изотопических модификаций молекулы воды // VI Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». - 2009. - С. 639-642.

7. Дмитриева Т.А., Ташкун С. 1. Получение однозначной спектроскопической идентификации расчетных вращательных уровней энергии Партриджа-Швенке для пяти нижних колебательных состояний молекулы Н2пО // XVI Междунар. симпоз. «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы». -2009. -С. 64-68.

(

8. Путилова Т.А. (Дмитриева), Ташкун С.А. Экспериментальные уровни энергии D2I60 // Материалы VI Междунар. школы молодых ученых и специалистов «Физика окружающей среды». - 2007. - С. 110-113.

9. Mikhailenko S., PutilovaT. (Дмитриева), StarikovaE., TashkunS., Jenouvrier A., Daumont L„ Fally S., Carleer M, Hermans C„ Vandaele A C. A new experimental dataset of HD180 transitions and energy levels from the IR to the visible spectral region // Proc. of the 8lh Atmospheric Spectroscopy Applications Workshop. - 2008. -P. 31-34.

10. Путилова T.A. (Дмитриева), Ташкун С.А. Экспериментальные уровни энергии Н2пО // Материалы VII Междунар. школы молодых ученых и специалистов «Физика окружающей среды». - 2008. - С. 114-117.

Печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 74.

Тираж отпечатан в типографии ИОА им. В.Е. Зуева СО РАН.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ: СБОР И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ДАННЫХ ПО КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫМ ЧАСТОТАМ ПЕРЕХОДОВ И УРОВНЯМ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ Н21бО, Н2180, Н2170, HD160, HD18O, HD170 И D2160.

1.1. Краткие сведение о молекуле воды.

1.2. Собранные экспериментальные данные.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

ГЛАВА 2 ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛНОЙ ОДНОЗНАЧНОЙ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ РАСЧЕТНЫХ ВРАЩАТЕЛЬНЫХ УРОВНЕЙ ДО j, ка = 30 ДЛЯ ПЯТИ НИЖНИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ИЗОТОПИЧЕСКИХ МОДИФИКАЦИЙ Н2180, Н2170, D2160 МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ.

2.1. Основные теоретические подходы.

2.2. Глобальные вариационные методы расчета и глобальная идентификация.

2.3. Глобальный вариационный расчет уровней энергии изотопических модификаций молекулы воды.

2.4. Локальные методы расчета. Полиномиальная и неполиномиальная модели эффективного вращательного гамильтониана. Спектроскопическая идентификация.

2.5. Проблема неоднозначности. Обзор существующих методов решения.

2.6. Общий алгоритм приписывания спектроскопической идентификации расчетным уровням энергии.

2.7. Результаты приписывания спектроскопической идентификации расчетным уровням энергии молекулы H2lsO.

2.8. Результаты приписывания спектроскопической идентификации расчетным уровням энергии молекулы Н21?0.

2.9. Результаты приписывания спектроскопической идентификации расчетным уровням энергии молекулы D2160.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

ГЛАВА 3 ПОЛУЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ Н2180, Н2170, D2160, HDlsO ИЗ НАБЛЮДАЕМЫХ ЧАСТОТ КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ДАННЫХ.

3.1. Комбинационный принцип Ридберга-Рица в молекулярной спектроскопии.

3.2. Метод получения уровней энергии из наблюдаемых частот переходов и программа RITZ.

3.3. Получение уровней энергии и анализ существующих данных по частотам переходов для молекулы Н2 О.

3.4. Получение уровней энергии и анализ существующих данных по частотам переходов для молекулы Н2170.

3.5. Получение уровней энергии и анализ существующих данных по частотам переходов для молекулы D2160.

3.6. Получение уровней энергии и анализ существующих данных по частотам переходов для молекулы HD180.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

ГЛАВА 4 АНАЛИЗ И КОРРЕКЦИЯ ЧАСТОТ ПЕРЕХОДОВ МОЛЕКУЛ Н2180, Н2170 И HD180, СОДЕРЖАЩИХСЯ В БАЗЕ ДАННЫХ HITRAN-2008, НА ОСНОВЕ ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ И РАСЧЕТНЫХ СПИСКОВ ЛИНИЙ ПШ-2007.

4.1. Спектроскопическая база данных HITRAN и частоты переходов молекул Н2 О, Н2 О и HDlsO.

4.2. Анализ и коррекция частот переходов молекулы Н2 О.

4.3. Анализ и коррекция частот переходов молекулы Н2 О.

4.4. Анализ и коррекция частот переходов молекулы HD 0.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

Среди проблем мирового масштаба важное место занимают глобальные экологические проблемы, в том числе проблемы изменения климата нашей планеты, включая, в частности, парниковый эффект [1 — 3]. В связи с чем, приобретают все большее значение задачи оперативного контроля за текущим состоянием земной атмосферы. Получение достоверных сведений о химическом составе атмосферы в реальном времени производится измерительными сетями, которые строятся посредством координации работы стационарных наземных станций, а также измерительных систем, размещенных на кораблях, самолетах и космических носителях. Основной объем информации регистрируется приборами, работающими в микроволновой, инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Анализ сигналов, поступающих с таких приборов, возможен лишь при наличии детальной информации о спектрах поглощения и излучения атмосферных газов. Хорошо известно, что один из таких газов - водяной пар, который является одной из доминирующих компонент в атмосфере Земли, поглощающих солнечное излучение в инфракрасном диапазоне, оказывая тем самым существенное влияние на радиационный баланс и, таким образом, на климатические процессы [4, 5].

На сегодняшний день молекулярная спектроскопия представляет собой одну из активно развивающихся областей физики. Совершенствуются системы и методы регистрации спектров поглощения и излучения, появляются все более современные высокочувствительные приборы и устройства. Спектры, зарегистрированные на таких приборах, являются высокоточными и достаточно подробными, поскольку позволяют получать ценную информацию о структуре, внутренних состояниях и физико-химических свойствах различных молекул. В настоящее время важным и быстро развиваемым направлением в молекулярной спектроскопии является исследование спектров паров воды, поскольку получаемые результаты необходимы для понимания многих процессов и явлений, происходящих в атмосфере Земли. Наиболее исследованными на данный момент являются спектры поглощения молекулы Н2160 в

1 о 1 "7 инфракрасном диапазоне. Спектры других изотопических модификаций Н2 О, Н2 О, Н01б0, ЬШ180, НБпО, В2:вО, Б2180 и Б2170 исследованы не так подробно. Несмотря на то, что распространенность в природе этих молекул мала по сравнению с основной изотопической модификацией Н21бО, их изучение является так же немаловажным. Основными объектами, рассматриваемыми в настоящей диссертационной работе, являются четыре изотопические модификации Н2180, Н2пО, НБ180 и Б21бО молекулы воды. Эти молекулы могут внести вклад в ослабление излучения на атмосферных трассах большой длины. Кроме того, спектры поглощения дейтерированной воды могут определять селективное поглощение в окнах про

18 17 18 зрачности атмосферы. Знание параметров спектральных линий молекул Н2 О, Н2 О, НЕ) О и D2160 необходимы при изучении различных космических объектов [6 — 14]. Согласно проведенным исследованиям [например, см. 6-9] линии молекулы воды обнаружены в спектрах излучения атмосфер многих планет Солнечной системы. Кроме того, плотный спектр излучения молекулы воды обнаружен в области пятен на Солнце [10]. Линии молекулы воды наблюдались в инфракрасных спектрах излучения коричневых карликов, красных гигантских звезд, молекулярных облаков [6, 11 - 14].

Существующие теоретические методы и подходы, в свою очередь, позволяют описывать спектры высокого разрешения с точностью близкой к экспериментальной, а так же определять многие теоретические характеристики молекул [15]. Чтобы получить из экспериментальных спектров необходимые молекулярные или спектроскопические параметры решается обратная спектроскопическая задача, т.е. на основе экспериментальных данных о положениях линий в спектре определяются различные параметры (например, вращательные, центробежные, резонансные и т.д.) некоторой теоретической модели. Для молекулы воды ранее традиционно использовался локальные методы расчета уровней энергии, основанные на теории возмущений и эффективных гамильтонианах [см. например 16, 17]. Использование данных методов позволяет при расчете ограничиться группой близколежащих колебательных состояний, представляющих интерес для анализа определенного спектрального интервала. Другими инструментами для анализа экспериментальных спектров, которые в настоящее время становятся все более часто используемым, являются глобальные методы расчета [см. например 18]. Они базируется на идее использования поверхности потенциальной энергии, определяемой на основе ab initio расчетов и уточняемой сравнением с экспериментальными данными. Данные методы незаменимы при идентификации сложных спектров молекулы воды, когда наблюдается перекрывание колебательных полос, включающих сотни и даже тысячи KB (колебательно-вращательных) линий.

Актуальность темы:

Спектральные данные для молекулы воды включают в себя десятки тысяч линий. Эти данные, вместе с данными о других молекулах, объединяются в спектроскопические базы данных (БД). Одной из наиболее часто используемых подобных БД является H1TRAN [19, 20]. Данные БД HITRAN применяют при моделировании радиационных процессов в атмосфере Земли, для интерпретации измерений, поступающих с приборов космического, воздушного и наземного базирования [см. например, 21, 22]. Анализ таких измерений зависит от детального знания параметров спектральных линий атмосферных газов, в том числе и линий изотопических модификаций молекулы воды. Полнота и точность содержащейся в спектроскопической БД информации является определяющим фактором для получения достоверных результатов. Совершенствование экспериментальных методов приводит к еще большему увеличению объемов и качества получаемой информации, что в свою очередь ведет к необходимости расширения объема и повышения точности данных по параметрам переходов, содержащихся в базах данных. Для исследования спектров высокого разрешения молекулы воды с целью создания наиболее полного и достоверного спектроскопического банка параметров была создана международная группа специалистов — IUP АС (International Union of Pure and Applied Chemistry) под руководством проф. Дж. Теннисона [23].

Необходимо отметить, что среди данных БД HITRAN встречаются ошибки в значениях параметров спектральных линий, случаи неверной идентификации линий, к тому же некоторая часть экспериментальных линий приведена без спектроскопической идентификации. Кроме того, в БД HITRAN объединены экспериментальные и расчетные данные, которые могут сильно различаться по точности. Перечисленные недостатки могут привести к значительным погрешностям, недопустимым при применении этих данных для ряда приложений молекулярной спектроскопии.

Из сказанного следует, что на сегодняшний день актуальной является задача обновления и коррекции параметров спектральных линий, содержащихся в текущей версии БД HITRAN-2008 [20]. Особенно это важно для частот переходов — характеристик молекулы, получаемых непосредственно из эксперимента. С другой стороны, уровни энергии не являются наблюдаемыми в эксперименте, а получаются лишь в результате численных расчетов, однако они важны с точки зрения квантовой механики как теоретические характеристики молекулы. Известно, что частоты переходов и уровни энергии (термы) связаны посредствам фундаментального принципа Рица (известного так же как комбинационный принцип Ридбер-га-Рица), согласно которому частота перехода является разностью энергии уровней верхнего и нижнего состояний [24, 25]. Исходя из чего, данный принцип может использоваться для определения уровней энергии из наблюдаемых частот переходов, собранных из литературы [23, 26 - 28]. Следует подчеркнуть, что уровни энергии мы называем «экспериментальными», поскольку при их получении не используются какие-либо модели гамильтонианов.

Одним из инструментов для анализа и интерпретации спектров изотопических модификаций молекулы воды являются глобальные расчеты, основанные на вариационном мето-де[18]. Хорошо известно, что спектроскопическим сообществом для идентификации уровней энергии изотопических модификаций молекулы воды широко используется набор, состоящий из шести квантовых чисел - V/, v?, v3, J, Ка, Кс, который называют спектроскопической идентификацией (СИ) (v/, v?, v3 - степени возбуждений нормальных мод колебаний, J - вращательное квантовое число, которое определяется величиной полного углового момента, Ка, Кс — вращательные квантовые числа, характеризующие проекции углового момента на ось сплюснутого и вытянутого симметричного волчка). Однако для идентификации уровней энергии молекулы воды, полученных на основе глобальных вариационных методов расчета, в основном используется и другой набор квантовых чисел — С, Ы, называемый глобальной идентификацией (ГИ) (С - колебательно-вращательная симметрия, N - индекс собственных N значений в матрице молекулярного гамильтониана). Главным недостатком использования подобных расчетов и списков линий, полученных на их основе, является отсутствие для большей части переходов СИ. Исходя из чего, возникает задача поиска способа приписывания однозначной СИ расчетным уровням энергии. Потребность определения СИ, обусловлена тем, что для ряда задач молекулярной спектроскопии они являются необходимой'информацией, используемой для экстраполяционных расчетов физических характеристик молекулы воды.

Целью диссертационной работы является получение наиболее полных и достоверных наборов экспериментальных уровней энергии для четырех изотопических модификаций

18 17 18 16

Н2 О, Н2 О, НО О и Б2 О молекулы воды, коррекция на их основе положений линий молекул Н2180, Н2пО, 1ГО180, содержащихся в БД НГГЯАТЧ-2008 с указанием доверительных интервалов, а также получение спектроскопической идентификации уровней энергии до 3, Ка — 30 пяти нижних колебательных состояний молекул Н2180, Н2,70 и 02160, рассчитанных на основе изотопически-зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партриджа-Швенке [34].

Основные задачи исследования:

• Сбор из публикаций наблюдаемых частот переходов и экспериментальных уровней энергии изотопических модификаций Н21бО, Н2180, Н2'70, Н0160, Н0180, НБ170 и 02160, их систематизация и анализ;

• Получение полной и однозначной спектроскопической идентификации вращательных уровней энергии до Ка = 30 колебательных состояний ООО, 010, 100, 020 и 001 молекул Н2180, Н2170, Б2160, рассчитанных на основе изотопически-зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партриджа-Швенке;

• Получение наиболее полных и достоверных экспериментальных колебательно-вращательных уровней энергии молекул Н2180, Н2170, ЬГО180, Б21бО на основе собранных частот переходов;

• Коррекция частот переходов молекул Н2180, Н2170 и 1ГО180, содержащихся в БД НШ1АМ-2008, исходя из полученных экспериментальных уровней энергии, и вычисление доверительных интервалов для этих частот.

Методы исследования:

Теоретические модели, основанные на фундаментальных принципах квантовой механики, теории колебательно-вращательных спектров и алгоритмы решения обратных задач методами регрессионного анализа, реализованные в виде подпрограмм, которые были взяты из математических библиотек численного анализа и научных публикаций. Научная новизна:

1. Используя неполиномиальную модель эффективного вращательного гамильтониана в виде производящих функций, получена полная спектроскопическая идентификация вращательных уровней энергии до 3, Ка — 30 колебательных состояний ООО, 010, 100, 020 и 001 изотопических модификаций Нг180, Н2170, 0г160, рассчитанных на основе изотопически-зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партрид-жа-Швенке. Основываясь на сравнении расчетных и экспериментальных уровней энергии, получены приближенные доверительные интервалы для уровней ПШ-2007, в том числе и для уровней еще неизвестных из эксперимента.

2. На основе опубликованных наблюдаемых колебательно-вращательных частот переходов получены наиболее полные и достоверные наборы экспериментальных уровней энергии изотопических модификаций Н2180, Н2170, НБ180, Б21бО.

3. Используя полученные экспериментальные уровни энергии, предложен способ коррекции частот переходов молекул Н2180, Н2170, ЬЮ180, содержащихся в БД НГП1АМ-2008, и рассчитаны индивидуальные доверительных интервалов для них.

Основные положения, выносимые на защиту: • Спектроскопически однозначно идентифицированный набор вращательных уровней до 3, Ка = 30 пяти нижних колебательных состояний 000, 010, 100, 020 и 001 изотопических модификаций Н2180, Н2170 и Б21бО молекулы воды, рассчитанный на основе изотопиче-ски-зависимой эмпирической поверхности потенциальной энергии Партриджа-Швенке, описывает известные экспериментальные уровни энергии с точностью 1.5 см"1. Неизвестные на данный момент экспериментальные вращательные уровни энергии до 3 Ка = 30 пяти нижних колебательных состояний указанных молекул лежат в интервале ±2 см"1 от расчетных значений.

• На основе полученных значений и стандартных ошибок экспериментальных уровней энергии, а также их корреляционной матрицы возможно проведение систематической коррекции частот переходов БД ШТКАЫ и вычисление доверительных интервалов для этих частот. Указанный подход позволяет повысить точность данных, представленных в БД НИКАК

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечивается использованием хорошо апробированных физических моделей и подтверждается непротиворечивостью полученных результатов большинству ранее опубликованных данных других авторов.

Научная и практическая значимость:

Результаты диссертационной работы будут полезны для поиска и идентификации новых колебательно-вращательных состояний исследуемых изотопических модификаций молекулы воды. Результаты работы позволяют провести независимую проверку уровней энер

1 о 17 гии молекул Н2 О и полученных международной группой IUP АС. Откорректированные частоты переходов могут быть использованы при создании следующей версии базы данных HITRAN. Полученные в работе результаты использовались при выполнении молодежного гранта Института оптики атмосферы им В.Е. Зуева СО РАН «Разработка экспериментальной методики по исследованию спектров излучения, ориентированной на IFS-125M ИОА».

Личный вклад автора в полученные результаты:

Основные результаты диссертационной работы получены автором как в процессе индивидуальных, так и коллективных исследований. При непосредственном участии автора выполнены сбор и систематизация данных по опубликованным, наблюдаемым частотам переходов и экспериментальным уровням энергии. Автор внес большой вклад в работу по установлению полной однозначной спектроскопической идентификации расчетных вращательных уровней энергии пяти нижних колебательных состояний. Кроме того, автор принимал непосредственное участие в получении уровней энергии обсуждаемых изотопических модификаций молекулы воды и в работе по анализу и коррекции данных базы данных HITRAN.

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 3-х международных симпозиумах по оптике атмосферы и океана (Улан-Удэ, 2007; Красноярск, 2008; Томск, 2009), 2-х международных школах молодых ученых и специалистов по физике окружающей среды (Томск, 2007; Красноярск, 2008), международном симпозиуме по молекулярной спектроскопии (Ohio, USA, 2008), международной рабочей группе по атмосферной спектроскопии и приложениям (Reims, France, 2008), 2-х международных конференциях студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2009; 2010 г.), международном симпозиуме по молекулярной спектроскопии высокого разрешения HighRus-2009 (пос. Листвянка, 2009).

По материалам диссертации опубликовано 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах, 1 раздел в коллективной монографии, 6 статей в трудах конференций и 11 тезисов докладов. Кроме того, результаты работы обсуждались на научных семинарах лаборатории теоретической спектроскопии и научного направления спектроскопии атмосферы Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН.

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы и двух приложений. Содержание работы изложено на 157 страницах, включая 37 рисунков и 82 таблицы. Список цитируемой литературы содержит 279 наименований. Дополнительно на 15 страницах приведены два приложения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Используя полученные в работе высокоточные экспериментальные уровни энергии

18 17 18 молекул Н2 О, Н2 О, НО О, вычислены частоты переходов и для них рассчитаны доверительные интервалы. На базе этих частот с соответствующими доверительными интервалами и, основываясь на данных из расчетного списка линий ПШ-2007, предлагается провести коррекцию данных по параметрам КВ переходов в БД Н1Т11АМ-2008 для указанных молекул. Использование откорректированных данных при формировании следующей версии БД ШТЯАЫ позволит улучшить качество спектроскопических данных для указанных изотопических модификаций.

По результатам главы 4 на защиту выносится следующее положение:

На основе полученных значений и стандартных ошибок экспериментальных уровней энергии, а также их корреляционной матрицы возможно проведение систематической коррекции частот переходов БД ШТЫАЫ и вычисление доверительных интервалов для этих частот. Указанный подход позволяет повысить точность данных, представленных в БД ШТЯАМ.

140

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Необходимым этапом для получения наиболее полного и достоверного набора уровней энергии изотопических модификаций молекулы воды являлся сбор и анализ как можно большего числа имеющихся в литературе наблюдаемых частот переходов. В диссертационной работе были собраны наблюдаемые частоты молекул Н21бО, Н2180, Н2170, HD160, HDI80,

17 16

HD О, D2 О, опубликованные в период с сентября 1946 г. по декабрь 2008 г. Кроме того, для перечисленных изотопических модификаций из научных публикаций были собраны экспериментальные уровни энергии. Вся накопленная информация систематизирована в виде таблиц, на основе которых сформированы файлы частот переходов и уровней энергии, пригодные для компьютерного использования.

Из наборов наблюдаемых частот переходов молекул Н2180, Н2170, HD180 и D2160 на основе комбинационного принципа Ридберга-Рица были получены экспериментальные уровни энергии. Учитывая тот факт, что в используемом в диссертационной работе методе все энергии уровней определялись при одновременной обработке большого числа частот переходов, охватывающих различные спектральные диапазоны, считаем, что полученные наборы уровней энергии указанных молекул являются наиболее полными и достоверными. Подтверждением этому служат сравнения с экспериментальными и расчетными данными, в том числе и уровнями энергии, полученными группой IUP АС с использованием программы MARVEL. Кроме того, для некоторых спектров были определены корректирующие факторы, что является важной особенностью используемого метода.

Исходя из полученных экспериментальных уровней энергии изотопических модификаций Н2180, Н2170, HD180, были вычислены частоты переходов. Кроме того, для них были рассчитаны доверительные интервалы. На базе этих частот с соответствующими доверительными интервалами и, используя списки линий ПШ-2007, предложен способ коррекции соответствующих частот переходов в БД HITRAN-2008 для молекул Н2180, Н2170, HDI80. Использование предлагаемого способа коррекции при формировании следующей версии БД HITRAN приведет к значительному улучшению качества спектроскопических данных для указанных изотопических модификаций.

Для разрешения случаев, связанных с неправильной работой алгоритма приписывания СИ программы VTET вращательным уровням до J, Ка — 30 пяти нижних колебательных состояний, рассчитанных на основе изотопически-зависимой эмпирической поверхности по

ID 1<7 |£ • тенциальной энергии Партриджа-Швенке молекул H2,öO, Н2"0 и D2 О, была применена неполиномиальная модель эффективного вращательного гамильтониана в виде производящих функций [236, 249]. Ее использование позволило решить одну из поставленных в работе задач, установив взаимнооднозначное соответствие между расчетными уровнями энергии и СИ. Полная СИ для уровней энергии ПШ-2007 до J, Ка = 30

СИ. Полная СИ для уровней энергии ПШ-2007 до 3 Ка = 30 была получена впервые. Для большинства расчетных уровней полученная СИ совпадает с приведенной в литературе идентификацией экспериментальных уровней энергии. Кроме того, однозначная СИ получена для расчетных вращательных уровней энергии до Л Ка — 30 пяти нижних колебательных состояний, которые на данный момент являются экспериментально неизвестными. Анализ разностей известных экспериментальных энергий уровней с расчетными показал, что истинные значения этих уровней могут быть найдены в интервале ±2.0 см"1 от расчетных значений энергий ПШ-2007. Их значения будут полезны для поиска и идентификации новых высоко

1Я 17 1 (л возбужденных вращательных состояний молекул Н2 О, Н2 О и

1. Монин А.С., Шишков Ю.А. Климат как проблема физики // Успехи физ. Наук. 2000. -Т. 170.-№4.-С. 419-445.

2. Hartmann, D. L. Climate Change: Tropical Surprises // Science. 2002. - V. 295. — P. 811-812.

3. Schneider, E. K, Kirtman, B. P., and Lindzen, R. S. Tropospheric water vapour and climate sensitivity//J. Atmos. Sci. - 1999. - V. 56.-P. 1649-1658.

4. Жеребцов Г.А., Коваленко B.A., Молодых С.И Радиационный баланс атмосферы и климатические проявления солнечной переменности // Опт. атмосфер, и океана. 2004. - Т. 17. -№12.-С. 1003 - 1017.

5. Фирсов КМ., Воронина Ю.В., Кабанов Д.М., Сакерин С.М. Определение общего содержания паров воды по измерениям солнечного фотометра // Опт. атмосфер, и океана. 2005. — Т.18. — № 11. — С. 993-998.

6. Bernath P. F. The spectroscopy of water vapour: Experiment, theory and applications // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. - V.4. - P. 1501 - 1509.

7. Encrenaz Th., Lellouch E., Cernicharo J., Paubert G., Gulkis S., Spilker T. The thermal profile and water abundance in the Venus mesosphere from H20 and HDO millimeter observations // Icarus. 1995. - V. 177. - P. 162 - 172.

8. Sprague A. L., Hunten D. M., Doose L. R., Hil R. E. Mars atmospheric water vapor abundance: 1996-1997//Icarus.-2003.-V. 163.-P. 88 101.

9. Encrenaz T. Infrared remote sensing of planetary atmospheres // C. R. Acad. Sci. Paris. — 2000.-V. 1. -№ 4. P. 1245- 1254.

10. Wallace L., Bernath P., Livingston W., Hinkle K., Busier J., Guo В., Zhang K. O. Water on the sun.//Science. - 1995.-V. 268.-P. 1155- 1140.

11. Allard F., Hauschildt P. H., Miller S„ Tennyson J, The influence of H20 line blanketing on the spectra of cool dwarf stars // Astrophys. J. 1994. - V. 426. - P. 346 - 348.

12. Oppenheimer B. R., Kulkarni S. R., Mathews K., Nakajima Т., Infrared Spectrum of the Cool Brown Dwarf G1 229B // Science. 1995. - V. 270. - P. 1478.

13. Butner H.M., Charnley S.B., Ceccarelli C., Rodgers D„ Pardo R., Parise В., Crnicharo J., Davis G.R. Discovery of interstellar heavy water // Astrophys. J. — 2007. V. 659. — P. L137-L140.

14. Plume R., Kaufman M. J., Neufeld D. A., Snell R. L., Hollenbach D. J., Goldsmith P. F„ Howe J., Bergin E. A., Melnick G. J., Bensch F. Water absorption from line-of-sight clouds toward W49A // Astrophys. J. 2004. - V. 605. - P. 247 - 258.

15. Макушкин Ю.С., Тютерев Вл.Г. Методы возмущений и эффективные гамильтонианы в молекулярной спектроскопии. Новосибирск: Наука, Сиб. отд — ние, 1984. - 240 с.

16. Стариков В.И., Тютерев Вл.Г. Внутримолекулярные взаимодействия и теоретические методы в спектроскопии нежестких молекул. — Томск: Изд-во Спект, 1997. 232 с.

17. Schwenke D. W. Variational calculations of ro-vibrational energy levels and transition intensities for tetratomic molecules// J. Phys. Chem. 1996. - V. 100. - № 8. - P. 2867.

18. The HITRAN database Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.cfa.harvard.edu/hitran// - 10.02.2010.

19. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Chris Benner D., Bernath P.F., Birk M., et al. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2009. -V. 110.-P. 533 -572.

20. Schneider M., Hase F., Blumenstock T. Ground-based remote sensing of HD0/H20 ratio profiles: introduction and validation of an innovative retrieval approach // Atmos. Chem. Phys. -2006. V. 6. - P. 4705 - 4722.

21. Ельлшевич M. А., Кемеровская H. Г., Томилъчик JI. M. Ридберг и развитие атомной спектроскопии//Успехи физических наук.- 1990. -№ 12.-Т. 160.-С. 141 165.

22. Елъяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. Москва: Эдиториал УРСС, 2001.-896с.

23. AslundN. II Arkiv Fysik. 1965. - V. 30. - P. 377.

24. Aslund N., A numerical method for the simultaneous determination of term values and molecular constants // J. Mol. Spectrosc. 1974. - V. 50. - P. 424 - 434.

25. Ташкун С.А. Глобальное описание колебательно-вращательных спектров трехатомных молекул С02, Оз и H2S на основе решения обратной спектроскопической задачи: Диссертация на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук. Томск, 2004. - 314 с.

26. Быков А.Д., Синица Л.Н., Стариков В.И. Экспериментальные и теоретические методы в спектроскопии молекулы водяного пара. — Новосиб.: Наука. Сиб. Отд-ние, 1999. 376 с.

27. Быков А.Д., Макушкин Ю.С., Улепиков О.Н. Колебательно-вращательная спектроскопия водяного пара. Новосиб.: Наука. Сиб. Отд-ние, 1986. - 296 с.

28. Avila G., Tejeda G., Fernandez J.M., Montero S. The Raman spectra and cross — sections of the v2 band of H20, D20, and HDO // J. Mol. Spectrosc. 2004. - V. 223. - P. 166 - 180.

29. Baskakov O.I., Alekseev V. A., Alekseev E.A., Polevoi B.I. New submillimeter rotational lines of water and its isotopes // Optics and Spectrosc. 1987. - V. 63. - P. 1016 - 1018.

30. Belief J. Private communications. 1973.

31. Schwenke D. W., Partridge R.H. The determination of an accurate isotope dependent potential energy surface for water from extensive ab initio calculations and experimental data // J. Chem. Phys.- 1997.-V. 106.-P. 4618-4639.

32. Belief J., Steenbeckeliers G. Calcul des constantes rotationnelles des molecules H20, HDO et D20 dans leurs etats fondamentaux de vibration // Сотр. Rend. Acad. Sci. 1970. - V. B271. -P. 1208- 1211.

33. Benedict IV. S., Pollack M. A., Tomlinson III W.J. The Water-vapour laser // IEEE J.Quant.Electronics. 1969. - V. QE - 5. - № 2. - P. 108 - 124.

34. Benedict W.S., Clough S.A., Frenkel L., Sullivan T.E. Microwave spectrum and rotational constants for the ground state of D20 // J. Chem. Phys. 1970. - V. 53. - P. 2565 - 2570.

35. Bertseva E., Naumenko O., Campargue A. The 5Voh overtone transition of HDO // J. Mol. Spectrosc. 2000. - V. 203. - P. 28 - 36.

36. Bertseva E., Naumenko O., Campargue A. The absorption spectrum of HDO around 1.0 Jim by ICLAS VECSEL // J. Mol. Spectrosc. - 2003. - V. 221. - P. 38 - 46.

37. Brittain A.H., Cox A.P., Duxbury G., Hersey T.G., Jones G. The dipole moment of water: Stark effects in D20 and HDO // Mol. Phys. 1972. - V. 24. - P. 843 -851.

38. Brown L.R., Benner D.C., Malathy Devi V., Smith M.A.H. Toth R.A. Line mixing in self- and foreign-broadened water vapor at 6 (am // J. Mol. Structure 2005. V. 742. - P. 111 - 122.

39. Brown L.R., Toth R.A., DulickM. Empirical line parameters of H2160 near 0.94 (am: positions, intensities, and air-broadening coefficients // J. MoL Spectrosc. 2002. - V. 212. - P. 57 - 82.

40. Bykov A., Naumenko O., Petrova T„ Scherbakov A., Sinitsa L., Mandin J.-Y., Camy-Peyret C., FlaudJ.-M. The second decade of H2180: line positions and energy levels // J. Mol. Spectrosc.- 1995. — V. 172.-P. 243-253.

41. Bykov A., Naumenko O., Sinitsa L., Voronin B., Winnewisser B.P. The 3v2 band of D2160 // J. Mol. Spectrosc. 2000. - V. 199. - P. 158 - 165.

42. Bykov A.D., Lopasov V. P., Makushkin Yu.S., Sinitsa L.N., Ulenikov O.N., Zuev V E Rotation- vibration spectra of deuterated water vapor in the 9160 9390 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc.- 1982. — V. 94.-P. 1-27.

43. Bykov A.D., Makarov V. S., Moskalenko N.I., Naumenko O. V. , Ulenikov O.N., Zotov O. V. Analysis of the D20 absorption spectrum near 2.5|im // J. Mol. Spectrosc. 1987. - V. 123. -P. 126- 134.

44. Bykov A.D., Saveliev V.N., Ulenikov O.N. Rotational and centrifugal parameters of H2170 and H2lsO (010) states // J. Mol. Spectrosc. 1986. - V. 118. - P. 313 - 315.

45. Camy-Peyret C. Flaud J.M., Guelachvili G., Amiot C. High resolution Fourier transform spectrum of water between 2930 and 4255 cm"1 // Mol. Phys. 1973. - V. 26. - P. 825 - 855.

46. Campargue A., Bertseva E., Naumenko O. The absorption spectrum of HDO in the 16300 -16670 and 18000 18350 cm"1 spectral regions // J. Mol. Spectrosc. - 2000. - V. 204. - P. 94 -105.

47. Campargue A., Mazotti F., Beguier S„ Polyansky O.L., Vasilenko I.A., Naumenko O, V. High sensitivity ICLAS of D20 between 12450 and 12850 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 2007. - V. 245 P. 89-99.

48. Campargue A., Vasilenko I., Naumenko O. Intracavity laser absorption spectroscopy of IIDO between 11 645 and 12 330 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 2005. - V. 234. - P. 216 - 227.

49. Camy-Peyret C., Flaud J.M., Mahmoudi A., Guelachvili G., Johns J. W.C. Line positions and intensities in the v2 band of D20 improved pumped D20 laser frequencies // Int. J. IR & Millimeter Waves, 1985.-V. 6.-P. 199-233.

50. Camy-Peyret C., Flaud J.-M., Mandin J.-Y., Chevillard J-P., Brault J.W., Ramsay D.A., Vervloet M., Chauville J. The High-resolution spectrum of water vapor between 16500 and 25250 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 1985. - V. 113. - P. 208 - 228.

51. De Lucia F.C., Helminger P., Cook R.L., Gordy W. Submillimeter microwave spectrum of H2160 // Phys. ReV. 1971. - V. A5. - P. 487 - 490.

52. Camy-Peyret C., Flaud J.-M., Papineau N. La bande v2 des especes isotopiques H2170 et H2180 // Comp. Rend. Acad. Sci. Paris. 1980. - V. B290. - P. 537 - 540.

53. Golubiatnikov G. Yu., Markov V.N., Guarnieri A., Knochel R. Hyperfine structure of H2I60 and H2180 measured by Lamb dip technique in the 180-560 GHz frequency range // J. Mol. Spectrosc. - 2006. - V. 240. - P. 191 - 194.

54. Cattaneo II, Laurila T., Hernberg R. VCSEL based detection of water vapor near 940 nm // Spectrochim. Acta. 2004. - V. 60A. - P. 3269 - 3275.

55. Cherepanov V.N., Kochanov V.P., Makushkin Yu.S., Sinitsa L.N., Solodov A.M., Sulakshina O.N., Voitsekhovskaya O.K. Water vapor line strengths in the 1 (j.m region // J. Mol. Spectrosc. -1985.-V. 111.-P. 173- 178.

56. Chevillard J.—P., Mandin J.-Y., Camy-Peyret C., Flaud J.-M. The 2v2+v3 v2 hot band of H2180 between 4800 and 6000 cm'1: line positions and intensities // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. - 1986. - V. 36. - P. 395 - 398.

57. Chevillard J.-P., Mandin J.-Y., Camy-Peyret C., Flaud J.-M. The first hexad (040), (120),021., (200), (101), (002). of H2180: experimental energy levels and line intensities // Can. J. Phys. 1986.-V. 64.-P. 746-761.

58. Chevillard J.-P., Mandin J.-Y., Flaud J.-M., Camy-Peyret C. H2I80: the (030), (110), and (011) interacting states. Line positions and intensities for the 3v2, vi+v2, and V2+V3 bands // Can. J. Phys. 1985. - V. 63. - P. 1112 - 1127.

59. Chevillard J.-P., Mandin J.-Y., Flaud J.-M., Camy-Peyret C. II2180: Line positions and intensities between 9500 and 11500 cm"1. The (041), (220), (121), (300), (201), (102), and (003) interacting states // Can. J. Phys. 1987. - V. 65. - P. 777 - 789.

60. Cohen Y, Rosenwaks S. Spectroscopy of D20 (201) // J. Mol. Spectrosc. 1996. - V. 180. -P. 298 - 304.

61. Coudert L.H., Pirali O., Vervloet M., Lanquetin R., Camy-Peyret C. The eight first vibrational states of the water molecule: Measurements and analysis // J. Mol. Spectrosc. 2004. - V. 228. -P. 471 -498.

62. Mikhailenko S. N„ Wang Le, Kassi S., Campargue A. Weak water absorption lines around 1.455 and 1.66 ^m by CW CRDS // J. Mol. Spectrosc. - 2007. - V. 244. - P. 170 - 178.

63. De Lucia F.C., Helminger P. Microwave spectrum and ground state energy levels of H2170 // J. Mol. Spectrosc. 1975. - V. 56. - P. 138 - 145.

64. De Lucia F.C., Helminger P., Cook R.L., Gordy W. Submillimeter microwave spectrum of H2180 // Phys. ReV. 1972. - V. A6. - P. 1324 - 1326.

65. DeLucia F.C., Cook R.L., Helminger P., Gordy W. Milimeter and submilimeter wave rotational spectrum and centrifugal distortion effects of HDO // J. Chem. Phys. 1971. - V. 55. - P. 5334-5339.

66. Erlandsson G., Cox J. Milimeter wave lines of heavy water //J. Chem. Phys. - 1956. - V. 25.-P. 778-779.

67. Esplin M.P., Watson R.B., Hoke M.L., Rothman L.S. High temperature spectrum of H2O in the 720-1400 cm"1 region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. - 1998. - V. 60. - P. 711 - 739.

68. Fair J.R., Votava O., Nesbitt D.J. OH stretch overtone spectroscopy and transition dipole alignment of HOD // J. Chem. Phys. 1998. - V. 108. - P.72 - 80.

69. Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Maillard J.-P., Guelachvili G. The H2O spectrum between 4200 and 5000 cm'1 // J. Mol. Spectrosc. 1977. - V. 65. - P. 219 - 228.

70. Fleming J. W., Gibson M.J., Far — infrared absorption spectra of water vapor H2160 and iso-topic modifications // J. Mol. Spectrosc. 1976. - V. 62. - P. 326 - 337.

71. Fraley P.E., Narahari Rao K., Jones L.H. High resolution infrared spectra of water vapor Vj and v3 bands of H2180 // J. Mol. Spectrosc. 1969. - V. 29. - P. 312 - 347.

72. Gamache R.R. Lineshape parameters for water vapor in the 3.2-17.76 jam region for at-mosperic applications // J. Mol. Spectrosc. 2005. - V. 229. - P. 9 - 18.

73. Guelachvili G. Experimental Doppler — limited spectra of the v2 bands of H2 O, H2 'O, H2180, and HDO by Fourier — transform spectroscopy: secondary wave — number standards between 1066 and 2296 cm"1 // J. Opt. Soc. Am. 1983. - V. 73. - P. 137 - 150.

74. Gupta V. D., Sethi R., Biswas K.K., Dixit V. High-resolution rotation vibration spectra of HDO in the region of the vi and 2v2 bands // J. Phys. B: At. Mol. Phys. - 1982. - V. 15. -P. 4541 -4550.

75. Gupta V.D. High-resolution rotation vibration spectra of D2O in the region of the vi and v3 bands // J. Phys. B: At. Mol. Phys. - 1981. -V. 14. - P. 1761 - 1770.

76. Moretti L., Sasso A., Gianfrani L., Ciurylo R. Coriolis broadened and dicke - narrowed line-shapes of H2I60 and H2180 transitions at 1/39 ^m // J. Mol. Spectrosc. - 2001. - V. 205. -P. 20-27.

77. Hu S.M., Lin H., He S.G., Cheng J.X., Zhu O.S. Fourier transform intra - cavity laser absorption spectroscopy of HOD Vod=5 // Phys. Chem. Chem. Phys. - 1999. - V. 1. -P. 3727-3730.

78. Hu S.M., Ulenikov O.N., Onopenko G.A., Bekhtereva E.S., He S.G., WangX.H, Lin H., Zhu O.S. High-resolution study of strongly interacting vibrational bands of HDO in the region 7600 -8100 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 2000. - V. 203. - P. 228 - 234.

79. Janca A., Tereszchuk K., Bernath P.F., Zobov N.F., Shirin S. V. , Polyansky O.L., Tennyson J. Emission spectrum of hot HDO below 4000 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 2003. - V.,219. -P. 132- 135.

80. Jen C.K., Bianco D.R., Massey J.T. Some heavy water rotational absorption lines // J. Chem. Phys.- 1953.-V. 21.-P. 520-525.

81. Lanqnetin R., Coudert L.H., Camy-Peyret C. High-lying rotational levels of water: an analysis of the energy levels of the five first vibrational states // J. Mol. Spectrosc. 2001. - V. 206. -P. 83- 103.

82. Jenouvrier A., Merienne M.F., Carleer M., Colin R., Vandaele A.C., Bernath P.F., Polyansky O.L., Tennyson J. The Visible and Near Ultraviolet Rotation — Vibration Spectrum of HOD // J. Mol. Spectrosc. 2001. - V. 209. - P. 165 - 168.

83. Johns J. W.C., High-resolution far infrared (20 - 350 cm"1) spectra of several species of H2O // J. Opt. Soc. Am. B. - 1985. - V. 2. - P. 1340 - 1354.

84. Johns J.W.C., McKellar A.R.W. Stark spectroscopy with the CO laser: Lamb dip spectra of H2170 and H2180 in v2 fundamental band // Can. J. Phys. 1978. - V. 56. - P. 737 - 743.

85. Kalmar B., O'Brien J. J. Quantitative intracavity laser spectroscopy measurements with a Ti— sapphire laser: absorption intensities for water vapor lines in the 790 800 nm region // J. Mol. Spectrosc.- 1998.-V. 192.-P. 386-393.

86. Kaupinen J., Karkkainen T., Kyro E. High-resolution spectrum of water vapor between 30 and 720 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 1978. - V. 71. - P. 15 - 45.

87. Kauppinen J., Kyro E. High resolution pure rotational spectrum of water vapor enriched by H2170 and H2180// J. Mol. Spectrosc. 1980. - V. 84. - P. 405 - 423.

88. Kyro E. Centrifugal distortion analysis of pure rotational spectra of H2160, H2170, and H2180 Hi. Mol. Spectrosc.-1981.-V. 88.-P. 167-174.

89. Laffarty W.J., Belief J. II C. R. Acad. Sci. Paris B. 1971. -V. 273. -P. 388.

90. Langlois S., Birbeck T.P., Hanson R.K Diode laser measurements of H20 line intensities and self broadening coefficients in the 1.4 - .um region // J. Mol. Spectrosc. - 1994. - V. 163. -P. 27-42.

91. Lepere M., Henry A., Valentin A., Camy-Peyret C. Diode-laser spectroscopy: line profiles of H20 in the region of 1.39 |Lim // J.Mol. Spectrosc. 2001. - V. 208. - P. 25 - 31.

92. Liu A. W, Du J. - H., Song K. - F., Wang L„ Wan L., Hu S. - M., High-resolution Fourier -transform spectroscopy of 180 enriched water molecule in the 1080 - 7800 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc. - 2006. - V. 237. - P. 149 - 162. :

93. Liu A.W., Hu S. M, Camy-Peyret C., Mandin J.-Y., Naumenko O., Voronin B. Fourier transform absorption spectra of H2170 and H2180 in the 8000 - 9400'cm"1 spectral region // J. Mol. Spectrosc. - 2006.V. 237. - P. 53 - 62.

94. Liu A. W, Naumenko O., Song K. - F., Voronin B., Hu S. - M. Fourier - transform absorption spectroscopy of H2lsO in the first hexade region // J. Mol. Spectrosc. - 2006. - V. 236. - P. 127- 133.

95. Lovas F.J. Microwave spectral tables. II. Triatomic molecules // J. Phys. Chem. Ref. Data. -1978.-V. 7.-P. 1445-1750.

96. Malathy Devi V, Fridovich B., Jones G.D., Snyder D.G.S. Intensities and half widths for several H20 v2 lines in the region 1500-1523 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 1985. - V. 111. -P. 114-118.

97. Mandin J.-Y., Chevillard J.-P., Camy-Peyret C., Flaud J.-M. The High-resolution spectrum of water vapor between 13 200 and 16 500 cm'1 // J. Mol. Spectrosc. 1986. - V. 116. - P. 167— 190.

98. Mandin J.-Y., Dana V, Jacquemart D., Picque N., Guelachvili G. Multispectrum processing approach of weak H20 profiles recorded with absorption paths ranging from 20 to 120 km // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2003. - V. 78. - P. 353 - 363.

99. Matsushima F, Nagase H., Nakauchi T., Odashima K, Takagi K. Frequency measurement of pure rotational transitions of H2170 and H2lsO from 0.5 to 5 THz // J. Mol. Spectrosc. 1999. - V. 193.-P. 217-223.

100. Matsushima F, Tomatsu N. Nagai T., Moriwaki Y. Takagi K. Frequency measurement of pure rotational transitions in the v2=l state of H20 // J. Mol. Spectrosc. 2006. - V. 235. -P. 190- 195.

101. Mazotti F., Naumenko O. V, Kassi S., Bykov A.D., Campargue A. ICLAS of weak transitions of water between 11300 and 12850 cm"1: Comparison with FTS databases // J. Mol. Spectrosc. -2006.-V. 239.-P. 174-181.

102. Mazzotti F., Tolchenov R.N., Campargue A. High sensitivity ICLAS of H2lsO in the region of the seconddecade (11520-12810 cm"1) //J. Mol. Spectrosc. -2007. -V. 243. P. 78 - 89.

103. Mellau G., Mikhailenko S.N., Starikova E.N., Tashkun S.A., Over H„ Tyuterev Vl.G. Rotational levels of the (000) and (010) states of D2ieO from hot emission spectra in the 320 860 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc. - 2004. - V. 224. - P. 32 - 60.

104. Messer J.K., De Lucia F.C., Helminger P. Submillimeter spectroscopy of the major isotopes of water// J. Mol. Spectrosc. 1984.-V. 105.-P. 139- 155.

105. Michael E.A., Keoshian C.J. Anderson S.K., Saykally R.J., Rotational transitions in excited vibrational states of D20 // J. Mol. Spectrosc. 2001. - V. 208. - P. 219 - 223. 1

106. Mikhailenko S.N., Mellau G.Ch., Starikova E.N., Tashkun S.A., Tyuterev Vl.G. Analysis of the first triad of interacting states (020), (100), and (001) of D2160 from hot emission spectra // J. Mol. Spectrosc. 2005. - V. 233. - P. 32 - 59.

107. Mikhailenko S.N., Tyuterev Vl.G., Mellau G. (000) and (010) states of H2lsO: analysis of rotational transitions in hot emission spectrum in the 400 850 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc. -2003.-V. 217.-P. 195-211.

108. MW Spectr. Laboratory, Research Lab. of Electronics, M.I.T. (unpublished work)

109. Naumenko O., Bertseva E., Campargue A. The 4Voh absorption spectrum of HDO // J. Mol. Spectrosc. 1999. - V. 197. - P. 122 - 132.

110. Naumenko O., Campargue A. High order resonance interactions in HDO: analysis of the absorption spectrum in the 14 980-15 350 cm"1 spectral region // J. Mol. Spectrosc. - 2000. - V. 199. -P. 59-72.

111. Naumenko O., Campargue A. Rovibrational analysis of the absorption spectrum of II20 around 1.02 mm by ICLAS VECSEL // J. Mol. Spectrosc. - 2003. - V. 221. - P. 221 - 226.

112. Naumenko O., Campargue A., Bertseva E., Schwenke D. Experimental and ab inition studies of the HDO absorption spectrum in the 13 165-13 500 cm"1 spectral region // J. Mol. Spectrosc. -2000. V. 201. - P. 297 - 309.

113. Naumenko O., Hu S.M., He S.G., Campargue A. Rovibrational analysis of the absorption spectrum of HDO between 10 110 and 12 215 cm"1 // Phys. Chem. Chem. Phys. 2004. - V. 6. - P., 910-918.

114. Naumenko O., Leshchishina O., Campargue A. High sensitivity absorption spectroscopy of HDO by ICLAS VeCSEL between 9100 and 9640 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 2006. - V. 236. -P. 58-69.

115. Naumenko O., Sneep M., Tanaka M., Shirin S. V. Ubachs W., Tennyson J., Cavity ring down spectroscopy of H2170 in the range 16 570 - 17 125 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 2006. - V. 237. -P. 63 - 69.

116. Naumenko O.V., Mazotti F, Leshchishina ()., Tennyson J., Campargue A. Intracavity Laser Absorption Spectroscopy of D20 between 11 400 and 11 900 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 2007. -V. 242. - P. 1 - 9.

117. Naumenko O. V., Voronina S., Hu S.M. High resolution Fourier transform spectrum of HDO in the 7500 8200 cm"1 region: revisited // J. Mol. Spectrosc. - 2004. - V. 227. - P. 151 - 157.

118. Naumenko O.V., Leshchishina O.M., Beguier S., Campargue A. Intracavity Laser Absorption Spectroscopy of D20 between 12 850 and 13 380 cm"1 // // J. Mol. Spectrosc. 2008. - V. 252. -P. 52-59.

119. Naumenko O. V., Voronin B.A., Mazotti F., Tennyson J., Campargue A. Intracavity laser absorption spectroscopy of HDO'between 12 145 and 13 160 cm"1 // J. Moh Spectrosc. 2008. -V. 248.-P. 122- 133.

120. Nans H., Ubachs W., Levelt P.F., Polyansky O.L., Zobov N.F., Tennyson J. Cavity-ring-down spectroscopy on water vapor in the range 555 604 nm // J. Mol. Spectrosc. - 2001. - V. 205. -P. 117-121.

121. Oshima T., Sasada H. 1.5 jam DFB semiconductor laser spectroscopy of deuterated water // J. Mol. Spectrosc. - 1989. - V. 136. - P. 250 - 263.

122. Papineau N., Camy-Peyret C., Flaud J.M., Guelachvili G. The 2v2 and Vi bands of HD160 // J. Mol. Spectrosc. 1982. - V. 92. - P. 451 - 468.

123. Papineau N., Flaud J.M., Camy-Peyret C., Guelachvili G. The 2v2, vi, and v3 bands of D2160. The ground state (000) and the triad of interacting states {(020), (100), (001)} // J. Mol. Spectrosc. 1981.-V. 87.-P. 219-232.

124. Parekunnel T., Bernath P.F., Zobov N.F., Shirin S.V. , Polyansky O.L., Tennyson J. Emission spectrum of hot HDO in the 380 2190 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc. - 2001. - V. 210. -P. 28-40.

125. Partridge R.H. Far infrared absorption spectra of H2160, H2170, and H2lsO // J. Mol. Spectrosc. - 1981.-V. 87.-P. 429-437.

126. Paso R, Horneman V. M. High-resolution rotational absorption spectra of H2160, HDI60, and D2160 between 110 and 500 cm"1 // J. Opt. Soc. Am. B 1995. V. B12. - P. 1813 - 1838.

127. Pine A.S., Coulombe M.J., Camy-Peyret C., Flaud J.-M. Atlas of the high temperature water vapor spectrum in the 3000 - 4000 cm"1 region // J. Phys. Chem. Ref. Data 1983. - V. 12. -P. 413-465.

128. Ponsardin P.L., Browell E. V. Measurements of H2160 linestrengths and air included broad-enings and shifts in the 815 - nm spectral region // J. Mol. Spectrosc. - 1997. - V. 185. -P. 58-70.

129. Posener D. W. II J. Phys. 1957. - V. 10. - P. 276.

130. Posener D.W., Strandberg M.W.P. Microwave spectrum of HDO// J. Chem. Phys. 1953. -V. 21.-P. 1401- 1402.

131. Powel F.C., Johnson D.R. Microwave detection of H2180// Phys. Rev. Lett. 1970. - V. 24. -P. 637.

132. Ptashnik I.V., Smith KM., Shine K.P. Self broadened line parameters for water vapour in the spectral region 5000-5600 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 2005. - V. 232. - P. 186 - 201.

133. Pearson J.C., Anderson T., Herbst E., De Lucia F.C., Helminger P. Millimeter and submillimeter - wave spectrum of highly exited states of water // Astrophys. J. — 1991. — V. 379. — P. L41-L43.

134. Mandin J. Y., Dana V., Camy-Peyret C., Flaud J. -M. Collisional widths of pure rotational transitions of H20 from Fourier — transform flame spectra // J. Mol. Spectrosc. - 1992. - V. 152. -P. 179- 184.

135. Schermaul R„ Learner R.C.M., Canas A.A.D., Brault J.W., Polyansky O.L., Belmiloud D., Zobov N.F., Tennyson J. Weak line water vapor spectra in the region 13200 15000 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 2002. - V. 211. - P. 169 - 178.

136. Tanaka M., Sneep M., Ubachs W., Tennison J. Cavity ring down spectroscopy of H2180 in range 16570 - 17120 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 2004. - V. 226. - P. 1 - 6.

137. Shirin S.V. , Zobov N.F., Polyansky O.L., Tennyson J., Parekunnel T., Bernath P.F. Analysis of hot D20 emission using spectroscopically determined potentials // J. Chem. Phys. 2004. — V. 120.-P. 206-210.

138. Belov S.P., Kozin IN., Polyansky O.L., Trefyakov M. Yu., Zobov N.F. Rotational spectrum of the H2160 molecule in the (010) exited vibrational state // J. Mol. Spectrosc. 1987. - V. 126. - P. 113-117.

139. Shui Ming II., Sheng - Gui Я, Jing - .ling Z., Xiang - Huai W., Yun D., Oing - Shi Z. Highresolution analysis of the v2 +2v3 band of HDO // Chin. Phys. Soc. - 2001. - V. 11. -P. 1021 - 1027.

140. Helminger P., Messer K.J., De Lucia F.C. Continuosly tunable coherent spectroscopy for the 0.1-1.0 THz region // Appl. Phys. Lett. 1983. - V. 42. - P. 309 - 310.

141. Siemsen K.J., Bernard J.E., Madej A A., Marmet L. Absolute frequency measurement of an HDO absorption line near 1480 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 2000. - V. 199. - P. 144 - 145.

142. Singh К., О 'Brien J.J. Intensities and self broadening coefficients of weak water vapor lines in the 720 - nm region determined by intracavity laser absorption spectroscopy // J. Mol. Spectrosc. - 1994. - V. 167. - P. 99 - 108.

143. Toth R.A., Margolis J. S. Spectrum of H2lsO in the 2900 to 3400 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc. 1975. - V. 57. - P. 236 - 245.

144. Steenbeckeliers G. Private communication. 1971.

145. Steenbeckeliers G. Private communications. 1973.

146. Steenbeckeliers G., Belief J. Application of Watson's centrifugal distortion theory to water and light asymmetric tops. General methods. Analysis of the ground state and the v2 state of D2160//J. Mol. Spectrosc. 1973.-V. 45.-P. 10-44.

147. Steenbeckeliers G., Belief J. Spectre de rotation de leau lourde// С. R. Acad. Sci. Paris. -1970.-V. 270.-P. 1039- 1041.

148. Steenbeckeliers G., Belief J. Spectre micro ondes des molecules Н21бО, H2170, et H2lsO // Сотр. Rend. Acad. Sci., Paris. - 1971. -V. B273. - P. 471-474.

149. Stephenson D.A., Strauch R.G. Water vapor spectrum near 600 GHz // J. Mol. Spectrosc. -1970.-Y. 35.-P. 494-495.

150. Stevenson M.J., Townes C.H. Quadrupole moment of O17 // Phys. Rev. 1957. V. 107. -P. 635-637.

151. Steyert D.W., Wang W.F., Sirota J.M, Donahue N.M., Reuter D.C. Pressure broadening coefficients for rotational transitions of water in the 380 — 600cm"1 range // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2002. - V. 72. - P. 775 - 782.

152. Strandberg M. W.-P. Rotational absorption spectrum of HDO // J. Chem. Phys. — 1949. -V. 17.-P. 901 -904.

153. Hall R.T., Dowling J.M. Pure rotational, spectrum of water vapor // J. Chem. Phys. 1967. -V. 47.-P. 2454-2461.

154. Tanaka M., Brault J.W., Tennyson J. Absorption spectrum of H2180 in the range 12400 -14520 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 2002. - V. 216. - P. 77 - 80.

155. Tanaka M., Naumenko О. V., Brault J. W., Tennyson J. Fourier transform absorption spectra of H2180 and H2170 in the 3v+5 and 4v polyad region // J. Mol. Spectrosc. 2005. - V. 234. -P. 1-9.

156. Thadeus P., Kricher L.C., Loubser J.H.N. Hyperfine structure in microvawe spectrum of HDO, HDS, CH20 and CHDO: Beam maser spectroscopy on asymmetric - top molecules// J. Chem. Phys. - 1964. - V. 40. - P. 257 - 273.

157. Tolchenov R. N., Tennyson J., Shirin S. V., Zobov N. F., Polyansky O. L., Maurellisb A. N. Water line parameters for weak lines in the range 9000-12 700 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 2003. -V. 221.-P. 99- 105.

158. Tolchenov R.N., Tennyson J. Water line parameters for weak lines in the range 7400 9600 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. - 2005. - V. 231. - P.23 - 27.

159. Tolchenov R.N., Tennyson J., Brault J. W., Canas A.A.D., Schermaul R. Weak line water vapor spectrum in the 11787-13554 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc. 2002. - V. 215. - P. 269 - 274.

160. Toth R.A, Naumenko О. V. Private communication. 2004.

161. Toth R.A. Linelist of water vapor parameters from 500 to 8000 cm"1, Электронный ресурс. Режим доступа: http://mark4sun.jpI.nasa.gov/h2o.html - 08.02.2010.

162. Toth R.A. 2v2 v2 and 2v2 bands of Н21бО, H2170, and H2180: line positions and strengths // J. Opt. Soc. Am. B, 1993.-V. 10.-P. 1526-1544.

163. Toth R.A. Analysis of line positions and strengths of H2160 ground and hot bands connecting to interacting upper states: (020), (100) and (001) // J. Mol. Spectrosc. 1999. - V. 194. -P. 28 - 42.

164. Toth R.A. D2160 and D2180 Transition frequencies and strengths in the v2 bands // J. Mol. Spectrosc. 1993. - V. 162. - P. 41 - 54.

165. Toth R.A. Extensive measurements of H2160 line frequencies and strengths: 5750 to 7965 cm"1 // Appl. Opt. 1994. - V. 33. - P. 4851 - 4867.

166. Toth R.A. HDO and D20 low pressure, long path spectra in the 600 3100 cm"1 region. II. D20 line positions and strengths // J. Mol. Spectrosc. - 1999. - V. 195. - P. 98-122.

167. Toth R.A. HDO and D20 low pressure, long path spectra in the 600 3100 cm"1 region. I. HDO line positions and strengths // J. Mol. Spectrosc. - 1999. - V. 195. - P. 73 - 97.

168. Toth R.A. Line positions and strengths of HDO between 6000 and 7700 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 1997. - V. 186. p 66 - 89.

169. Toth R.A. Measurements of HDO between 4719 and 5843 cm"1 // J. Mol. Spectrosc. 1997. -V. 186.-P. 276-292.

170. Toth R.A. Measurements of positions, strengths and self broadened widths of H20 from 2900 to 8000 cm"1: Line strength analysis of the 2nd triad bands // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. - 2005. - V. 94. - P.51 - 107.

171. Toth R.A. The vi and v3 bands of H2170 and H2180: line positions and strengths // J. Mol. Spectrosc. 1994. - V. 166. - P. 184 - 203.

172. Toth R.A. Transition frequencies and absolute strengths of H2170 and H2180 in the 6.2 |am region // J. Opt. Soc. Am. B. - 1992. - V. 9. - P. 462 - 482.

173. Toth R.A. Transition frequencies and strengths of H2170 and H2180: 6600-to 7640 cm"1 // Appl. Opt. 1994. -V. 33. -P. 4868-4879.

174. Toth R.A. Water vapor measurements between 590 and 2582 cm"1: line positions and strengths //J.Mol. Spectrosc. 1998. - V. 190.-P. 379-396.

175. Toth R.A. v2 band of H2160: line strengths and transition frequencies // J. Opt. Soc. Am. B. -1991.-V. 8.-P. 2236-2255.

176. Toth R.A., BraultJ.W. Line positions and strengths in the (011), (110), and (030) bands of HDO // Appl. Opt. 1983. - V. 22. - P. 908 - 926.

177. Toth R.A., Camy-Peyret C., Flaud J.-M. Strengths of H20 lines in the 5000 5750 cm"1 region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. - 1977. - V. 18. - P. 515 - 523.

178. Toth R.A., Flaud J.-M., Camy-Peyret C. Spectrum of H2180 and H2170 in the 5030 to 5640 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc. 1977. - V. 67. - P. 185 - 205.

179. Toth R.A , Gupta V. D. Line positions and strengths of HDO in the 2400 3300 cm"1 region // Appl. Opt. - 1982. - V. 21. - P. 3337 - 3345.

180. Toth R.A., HD160, HDlsO, and HD170 transition frequencies and strengths in the v2 bands // J. Mol. Spectrosc. 1993. - V. 162. - P. 20 - 40.

181. Toth RA., Measurements of line positions and strengths of HDlsO and D2lsO in the 25004280 cm"1 region // J. Mol. Structure 2005. V. 742. - P. 49 - 68.

182. Townes C. H, Merrit F. R. Water spectrum near one centimeter water - length // Phys. Rev.- 1946. — V. 70.-P. 558-559.

183. Treacy E.B., Beers Y. Hyperfine structure of the rotational spectrum of HDO// J. Chem. Phys.- 1962. V. 36. - P. 1473 - 1480.

184. Ulenikov O.N., Hu S.M., Bekhtereva E.S., Onopenko G.A., He S.G., WangX.H, Zheng J.J., Zhu O.S. High-resolution Fourier transform spectrum of D20 in the region near 0.97 |im // J. Mol. Spectrosc. -2001. -V. 210. P. 18 -27.

185. Ulenikov O.N., Hu S.M., Bekhtereva E.S., Onopenko G.A., WangX.H., He S.G., Zheng J.J., Zhu O.S. High-resolution Fourier transform spectrum of HDO in the region 6140 7040 cm"1 // J. Mol.~Spectrosc. - 2001. - V. 208. - P. 224 - 235.

186. Ulenikov O.N., Hu S.M., Bekhtereva E.S., Zhu Q. S. High-resolution ro - vibrational spectroscopy of HDO in the region of 8900-9600 cm"1 //J. Mol. Spectrosc. - 2005. - V. 231. - P. 57 -65.

187. Verhoeven J., Bluyssen H. Dumanus A. Hyperfine structure of HDO and D20 by beam maser spectroscopy// Phys. Lett. 1968. - V. 26A. - P. 424 - 425.

188. Verhoeven J., Dumanus A. Magnetic properties and molecular quadrupole tensor of the water molecule by beam maser zeeman spectroscopy // J. Chem. Phys. - 1970. - V. 52. - P. 3222.

189. Toth R.A. Spectrum of H2180 and H2170 in the 6974 to 7387 cm"1 region // J. Mol. Spectrosc.- 1977. Y. 67. - P. 206 - 218.

190. Voronin B.A., Naumenko O.V. , Carleer M., Coheur P.-F., Fally S., Jenouvrier A., Tolchenov R.N., Vandaele A.C., Tennyson J. HDO absorption spectrum above 11500cm"1: Assignment and dynamics // J. Mol. Spectrosc. 2007. - V. 244. - P. 87 - 101.

191. Votava О., Fair J.R., Plusquellic D.F., Riedle E., Nesbitt D.J. High resolution vibrational overtone studies of HOD and H2O with single mode, injection seeded ring optical parametric oscillators // J. Chem. Phys. 1997. - V. 107. - P. 8854 - 8865.

192. Wang X. II, Ulenikov O.N., Onopenko G.A., Bekhtereva E.S., He S. - G., Ни S. - M., Lin Й, Zhu О. ~ S. High-resolution study of the first hexad of D20 // J. Mol. Spectrosc. - 2000. -V. 200.-P. 25-33.

193. Weisbbaum S., Beers Y, Herrmann G. Low friquency rotational spectrum" of HDO// J. Chem. Phys. - 1955. - V. 23. - P. 1601 - 1605.

194. Williamson J. G., Narahari Rao K., Jones L.H. High resolution infrared spectra of water vapor v2 band of H2lsO // J. Mol. Spectrosc. 1971. -V. 40. - P. 372 - 387.1 1R 17

195. Winther F. The rotational spectrum of water between 650 and 50 cm' 1 H2'°0 and H2 О in natural abundance // J. Mol. Spectrosc. 1977. - V. 65. - P. 405 - 419.

196. Xiang Huai W., Sheng - Gui H„ Shui - Ming H, Jing - Jing Z., Yun D., Oing - Shi Z. Analysis of the HDO absorbtion spectrum between 9600-10200 cm"'// Chin. Phys. Soc. 2000. -V. 12. - P. 885-891.

197. Zheng J.J., Ulenikov O.N., Onopenko G.A., Bekhtereva E.S., He S.G., Wang X.H., Ни S.M., Lin H., Zhu O.S. High-resolution vibration rotation spectrum of D20 in the region near the 2v!+v2+v3 absorption band // Mol. Phys. - 2001. -V. 99. - P. 931 - 937.

198. Zobov N.F., Ovsannikov R.I., Shirin S. V., Polyansky O.L. Tennyson J., Janka A., Bernath P.F. Infrared emission spectrum of hot D20 // J. Mol. Spectrosc. 2006. - V. 240. - P. 112 - 119.

199. Zou Q., Varanasi P. Laboratory measurement of the spectroscopic line parameters of water vapor in the 610-2100 and 3000-4050 cm"1 regions at lower tropospheric temperatures // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. - 2003. - V. 82. - P. 45 - 98.

200. Быков А.Д., Зотов O.B., Камапов M.P., Макаров B.C., Науменко О.В. Анализ полосы поглощения v2+v3 молекулы Н2170 // Оптика атмосферы . 1990. - Т.З. - С. 706 - 709.

201. Зенинари В., Парвит Б., Курту а Д., Пуне И, Дури Г., Пономарев Ю.Н Коэффициенты уширения и сдвига линий поглощения Н20 в районе 1.39 мкм, индуцированные давлением гелия и водорода // Оптика атмосферы и океана. 2003. - Т. 16. - С. 212 - 216.

202. Быков АД., Лаврентьева H.H., Синица JI.H. Анализ зависимостей коэффициентов сдвига линий Н20 давлением от колебательных и вращательных квантовых чисел // Опт. спектр. 1997. - Т. 83. - №1. - С. 73 - 82.

203. Tennyson J., Zobov N.F., Williamson R., Polyansky O.L. Experimental Energy Levels of the Water Molecule//J. Phys. Chem. Ref. Data.-2001.-V. 30. No. 3. -P. 735 831.

204. Parvitte В., Zeninari V., Pouchet I., Durry G. Diode laser spectroscopy of H20 in the 7165 — 7185 cm"1 range for atmospheric applications // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2002. -V. 75.-P. 493-505.

205. Toth R. A., Margolis J. S. Line positions of H20 in the 1.33 to 1.45 micron region // J. Mol. Spectrosc. 1975. -V. 55. — P. 229 - 251.

206. Shirin S. V., Polyansky O.L., Zobov N.F., Ovsyannikov R.I., Csaszar A.G., Tennyson J. Spec-troscopically determined potential energy surfaces of the H2I60, H2170, and H2lsO isotopologues of water // J. Mol. Spectrosc. 2006. - V. 236. - P. 216 - 223.

207. Shirin S.V., Zobov N.F., Polyansky O.L. Theoretical line list of D2160 up to 16000 cm"1 with an accuracy close to experimental // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2008. - V. 109. -P. 549-558.

208. Tyuterev Vl.G. The generating function approach to the formulation of the rotational effective Hamiltonian // J. Mol. Spectrosc. 1992. - V. 151. - P. 97 - 129.

209. Darling B.T., Dennison D.M. The water vapour molecule // Phys. ReV. 1940. V. 57. -P. 128- 139.

210. Вильсон У., Дешиус Дж., Кросс JI. Теория колебательных спектров молекул. М.: Наука, 1960.-257 с.

211. Watson J. KG. Simplification of the molecular vibration rotation Hamiltonian // Mol. Phys. - 1968.-V. 15.-P. 479.

212. P. Jensen Potential energy surface of the electronic ground state of the water molecule determined from experimental data using variational approach // J. Mol. Spectrosc. 1989. - V. 133. — P. 438-460.

213. Tennison J., Kozin M.A., Barletta P., Harris G.J., Polyansky O.L., Ramanlal J., Zobov N.F., DVR3D: a program suite for the calculation rotation vibration spectra of triatomic molecules // Computer Phys. Commun. - 2004. V. 163. - P.85 - 116.

214. Банкер Ф. Симметрия молекул и молекулярная спектроскопия. М.: Изд-во Мир, 1981. -451 с.

215. Информационная система «Спектроскопия атмосферных газов» Электронный ресурс. -Режим доступа: http://spectra.iao.ru/. 10.02.2010.

216. Van Vleck J.H. On а type doubling and electronic spin in the spectra of diatomic molecules // Phys. ReV. 1992. - V. 33. - P. 467 - 506.

217. McCoy A.B., Sibert E.L. Calculation of infrared intensities of highly exited vibrational ststes of HCN using Van Vleck perturbation theory // J. Chem. Phys. 1991. - V. 95. - P. 289 - 309.

218. Величко Т.И., Галин В.Г., Макушкин Ю.С., Тютерев Вл.Г. Аналитические вычисления на ЭВМ в молекулярной спектроскопии. Новосибирск: Наука, 1986. - 189 с.

219. Sharka К. Demaison J. Perturbation theory, effective Hamiltonians and force constant / Eds Jensen Per, P.R. Bunker. Computational molecular spectroscopy. N.Y.: Hohn Wiley&Sons, 2000. - 670 p.

220. Тютерев Вл. Г., Стариков В.И, Толмачев В.И Асимптотика вращательных уровней энергии нежестких молекул типа Н20. Производящие функции и радиусы сходимости для эффективного вращательного гамильтониана // ДАН СССР. 1987. - Т. 297. - С. 38 - 58.

221. Tyuterev Vl.G., Starikov V.I., Tashkun S.A., Mikhailenko S.N. Calculation of high rotation energies of the water molecule using the generating function model// J. Mol. Spectrosc. 1995. - V. 170.-P. 38-58.

222. Стариков В.И., Тютерев Вл. Г. Преобразование эффективного вращательного гамильтониана нежестких трехатомных молекул типа X2Y // Опт. спектроск. 2000. - Т.88. - №5. -С. 761-767.

223. Перевалов В. И., Тютерев Вл. Г. //Изв. вуз. Физ. 1982.-№ 2. - С. 108-111.

224. Zobov N.F., Polyansky O.L., Savin V.A., Shirin S.V. Quantum number labeling to highly excited calculated energy levels of water molecule // Atmos. Oceanic Opt. 2000. - V. 13. — P. 1107.

225. Li G., Guo H. The Vibrational Level Spectrum of H20 (X'A0) on a Partridge-Schwenke Potential up to the Dissociation Limit// J. Mol. Spectrosc. 2001. - V. 210. - P. 90 - 97.

226. Campargue A., Leshchishina O.M., Naumenko О V. D2160: ICLAS between 13 600 and 14 020 cm-1 and normal mode labeling of the vibrational states // J. Mol. Spectrosc. 2009. -V. 254.-P. 1-9.

227. Naumenko О. V, Polovseva E.R. Labeling of pure vibrational states of water like molekules // SPIE Proc. Tomsk. - 2008. - P. 1 - 7.

228. Bykov A.D., Makushkin Yu.S., Uleinikov O.N. The vibrational analysis of H2160 // J. Mol. Spectrosc. 1983. - V. 99. - P. 221 - 227.

229. Воробьева JI.П., Воронин Б.А., Науменко О.В. Интерпретация спектра поглощения водяного пара в области 9250 13000 см"1 // Опт. атмос. и океана. - 2003. - Т. 16. - № 12. - С. 1053- 1059.

230. Maksyutenko P., Rizzo Т. R., Boyarkin О. V. A direct measurement of dissociation energy of wter // J. Chem. Phys. -2006. V. 125.-P. 181101.

231. Tashkun S.A., Tyuterev Vl.G., GIP: a Program for Experimental Data Reduction in Molecular Spectroscopy // High-resolution Molecular Spectroscopy, SPIE Proceeding Series. 1994. V. 2205.-P.188- 191.

232. Flaud J.-M., Camy-Peyret G., Maillard J.P. Higher ro vibrational levels of H20 deduced from high resolution oxygen - hydrogen flame spectra // Mol. Phys. - 1976. - V. 32 -P. 499-521.

233. Watson J. K. G. The Use of Term Value Fits in Testing Spectroscopic Assignments // J. Mol. Spectrosc. - 1994. - V. 165. - P. 283 - 290.

234. Furtenbacher T., Csaszar A. G., Tennyson J., MARVEL: measured active rotational-vibrational energy levels // J. Mol. Spectrosc. 2007. - V. 245. - P. 115 - 125.

235. Le Roy R.J. Uncertainty, sensitivity, convergence, and rounding in performing and reporting least squares fits // J. Mol. Spectrosc. - 1998. - V. 191. - P. 223 - 231.

236. HuS.M. Private communications. 2007.

237. IUPAC database of rovibrational levels and transitions of water isotopologues Электронный ресурс. Режим доступа: http://chaos.chem.elte.hu/marvel/index.html. - 10.02.2010.

238. Jucks К. V. Private communication. — 2000.

239. Tolchenov R., Tennyson J. Water line parameters from refitted spectra constrained by empirical upper state levels: study of the 9500 14500 cm"1 region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. - 2008. - V. 109. - P. 559 - 568.

240. Toth R.A. Measurements of Н21бО Line Positions and Strengths: 11610 to 12861 cm"1 // J. Mol. Spectrosc.- 1994.-V. 166.-P. 176 183.

241. Molecular spectroscopy Jet propulsion laboratory California institute of technology Электронный ресурс. Режим доступа: http: //spec.jpl.nasa.gov/. - 10.02.2010.

242. Pickett Н.М., Poynter R.L., Cohen E.A., Delitsky M.L., Pearson J.C., Muller H.S.P. Submillimeter, Millimeter, and Microwave Spectral Line Catalog // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 1998.-V. 60. P 883-890.