为什么会有一个窗口在地球大气的吸收光谱的波长4μm ?

Question

看着吸收带的维基百科页面,在我看来,有一个相当大的窗口——即一个局部最小值——在图电磁辐射吸收,按下面的编辑图像。

水蒸气,氧气,臭氧,甲烷似乎完全透明4μm波长的辐射,二氧化碳只有似乎开始吸收后这一点,甚至一氧化二氮有一个窗口。此外,瑞利散射也是最小的。

的基础上那,这个地球科江南体育网页版学堆栈交换答案江南电子竞技平台通过卡米洛·Rada和其来源显示最小(sub - 0.5%)波长吸光度的二氧化硫。

这是为什么呢?这似乎是一个相当奇怪的巧合让很多东西是透明的4μm(特定波长的中红外)电磁辐射。

Answer 1

没有足够强大的吸收任何在这个波长的温室气体。然而这并不意味着没有。

记住,你所看到的是传输函数,绘制在线性范围内,添加到它。每个波长传输函数被定义为在一定的大气高度z$ T =我(z) / I_0 = e ^{- \τ(z)} $,光学深度\τ美元是所有物种视距积分的混浊乘以密度沿着一条路径,即。美元\τ(z) = \ int_z ^ \ infty dz \;\ sum_ {\ rm物种}\ rho_s (z) \ kappa_{年代}(z)美元,在那里\ρ(z)美元一个物种的密度吗年代美元在一个给定的高度$ \ kappa_{年代}$。
快速查看水的透明度在1酒吧,在对数刻度(从300 k鲦鱼透明度数据库)表明,只是一个常规分子显著下降波段波长,而不是其它。同样与其他物种。

事实上,就在4微米似乎有一个可疑的下降是因为我们的常压塔深度积分\ρ(z)美元在这个波长只给了一个小,但非零值\τ(z)美元。如果传输情节是对数,你会看到这个非零值。

另外,尝试和理解

这是为什么呢?这似乎是一个相当奇怪的巧合,很多事情是透明4μm(特定的中红外波长)电磁辐射。

只是觉得在波长空间周期信号分子的透明的。如果你堆栈足够的时间,你总是会找到最低的地方,通过叠加。对于你提到的一些成分,这至少恰好是4\μ美元m。