Новая спектроскопия полосы водяного пара 1.38 µm для CO2 атмосфер: валидация на основе наблюдений атмосферы Марса в экспериментах SPICAM/MEX и ACS NIR/TGO

Полоса H2O 1,38 мкм используется для измерения водяного пара в атмосфере Марса, начиная с эксперимента MAWD КА «Викинг 1,2» [1]. В настоящее время два эксперимента на орбите Марса — SPICAM IR на орбитальном аппарате «Марс-Экспресс» и ACS NIR на орбитальном аппарате Trace Gas — проводят измерения водяного пара в этом диапазоне [2,3]. Спектрометры обеспечивают мониторинг сезонного цикла численности столба и вертикального распределения H2O в течение нескольких марсианских лет. При восстановлении водяного пара в полосе 1,38 мкм для получения спектроскопической информации использовалась база данных HITRAN. Для учета уширения линий CO2 на основании работ [4, 5] был принят масштабный коэффициент уширения равным 1,7 относительно уширения воздухом. Это могло привести к систематической неопределенности результатов, как было показано в [6] при пересмотре данных MAWD на основе HITRAN 2004. Недавние лабораторные измерения уширения линий водяного пара в CO2 атмосфере для трех колебательных полос ν1+ν3, 2ν2+ν3 и 2ν1 в спектральном диапазоне 6760–7430 см-1 [7] позволили улучшить спектроскопические параметры. В этой работе мы представляем анализ восстановления содержания воды в диапазоне 1,38 мкм из экспериментов SPICAM IR и ACS NIR на основе новой спектроскопии и оцениваем чувствительность результатов к новым параметрам. Спектры высокого разрешения спектрометра NIR позволили также проверить насколько новая спектроскопия лучше соответствует измерениям.
Исследование выполнено в рамках проекта РНФ (грант № 22-22-00800).