Труды КНЦ вып.5. ГЕЛИОГЕОФИЗИКА. 8/2019(10)

моделировании общей циркуляции атмосферы Земли. При этом чем выше точность расчета скорости нагрева, тем выше качество моделирования общей циркуляции атмосферы. На высотах более 20 км линии поглощения атмосферных газов становятся очень узкими, а коэффициент молекулярного поглощения очень быстро изменяется при изменении частоты. Поэтому для гарантированного достижения точности 1% и лучше при расчетах интенсивности излучения разрешение по частоте должно составлять примерно 0,001 см"1. Расчеты с таким высоким разрешением по частоте называются полилинейными расчетами (Line-by-Line) и требуют столь больших вычислительных затрат, что их нельзя использовать в моделях общей циркуляции атмосферы в настоящее время и в обозримом будущем. По этой причине в моделях общей циркуляции планетных атмосфер используются различные упрощенные методы быстрого расчета потоков излучения [1-18]. Основная идея этих методов состоит в том, что реальная зависимость коэффициента молекулярного поглощения от частоты заменяется на модельную зависимость, более удобную для расчетов. При этом узкие спектральные каналы по определенному алгоритму объединяются в группы, каждая из которых заменяется на один широкий модельный канал. В результате несколько миллионов узких спектральных каналов заменяются на несколько десятков или несколько сотен модельных каналов, для каждого из которых проводится численное решение уравнения переноса излучения. Процедуру построения указанных модельных каналов называют построением параметризации молекулярного поглощения. Для проверки точности построенной параметризации результаты расчета поля излучения в модельных каналах сравниваются с результатами полилинейных расчетов. Отметим, что на высотах 0-70 км нужно учитывать изменение газового состава атмосферы Земли с высотой. Ниже высоты 15 км вклад водяного пара в коэффициент молекулярного поглощения является существенным, а вклад озона мал. Выше высоты 20 км снижается роль водяного пара и возрастает вклад озона. Поэтому спектры поглощения на малых и больших высотах не коррелируют. Ранее было создано большое число различных параметризаций молекулярного поглощения в атмосфере Земли в частотном диапазоне 10-3000 см"1, которые содержат от нескольких десятков до 150-200 модельных каналов [5- 17]. Общая особенность этих параметризаций заключается в том, что все они обеспечивают хорошую точность (в пределах 0,5 К/сутки) расчетов скоростей нагрева-выхолаживания атмосферы за счет собственного излучения на высотах тропосферы и нижней стратосферы (примерно, до 20 км). На высотах более 25 км точность этих параметризаций существенно ухудшается. В данной работе представлено описание блока расчета собственного излучения атмосферы Земли в ПК диапазоне, который разработан для модели общей циркуляции нижней и средней атмосферы. Эта модель разрабатывается авторами данной работы. Описание динамического ядра этой модели содержится в работе [20]. В представленном блоке расчета собственного излучения атмосферы Земли используется новая параметризация молекулярного поглощения в диапазоне частот от 10 до 2000 см"1 в интервале высот от поверхности Земли до 76 км, в которой имеется 280 модельных каналов. Способ 224