强反转脉泽中的非局部辐射转移

脉泽跃迁常在具有大范围密度和温度变化的介质中被观测到，可用于获取观测区域的动力学和物理条件信息。为获得脉泽区域 prevailing 物理条件的可靠约束，必须对观测分子的能级激发机制进行建模。我们提出了一种数值方法，能够同时获得统计平衡方程和辐射转移方程的自洽解。利用标准脉泽理论，我们将短特征线法 (Short Characteristics) 扩展以求解适用于强脉泽谱线情形的积分 - 微分辐射转移方程。我们将该方法应用于 H2O 分子的脉泽谱线，并与精度较低方法所得结果进行了比较。在大脉泽光深 regime 下，我们发现脉泽谱线强度存在显著差异，幅度可达数个量级。然而，两种方法的比较表明，其对热谱线的影响较小。最后，我们利用涉及 He、o-H2 和 p-H2 的多组速率系数，讨论了速率系数对 H2O 脉泽谱线及光深预测的影响。我们发现，谱线的脉泽性质不受所选碰撞速率的影响；然而，不同数据集之间，模型化的谱线光深和强度变化幅度分别可达约 2 倍和 10 倍。