Формирование линии поглощения в оптически толстой слабопоглощающей планетной атмосфере. II. Вертикально неоднородная среда

Abstract

Изучается формирование линии поглощения в оптически толстой неоднородной атмосфере. Считается, что как в частотах линии, так и в непрерывном спектре атмосфера является слабопоглощающей. Дано строгое аналитическое решение проблемы в случаях: 1) изотермического слоя с барометрическим законом изменения давления с глубиной; 2) политропной модели атмосферы (для центральной частоты линии). Изложен метод расчета профиля линии поглощения в общем случае произвольной зависимости оптических свойств атмосферы от глубины. Метод основан на сведении соответствующей краевой задачи к задаче Коши.Absorption line formation in an optically thick, vertically inhomogeneous atmosphere is studied. It is assumed that the absorption is weak both in the line and continuum. The problem is rigorously solved for the following two cases: 1) isothermal slab with pressure varying in accordance with the barometric law; 2) polytropic model of the atmosphere (for the central line frequency). A method is described for computing the line profile in the general case of arbitrary dependence of the optical properties of the atmosphere on the optical depth. The method is based on reducing the corresponding boundary value problem to the Cauchy problem.