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PALACE v1.0:Paranal 气辉谱线与连续谱发射模型

大气与海洋物理 2025-07-24 v1 地球与行星天体物理 天体物理仪器与方法

摘要

在约 2.3 μ\mum 以下,地球大气的夜间发射主要由来自中间层和热层的非热辐射主导。由于这种气辉在近红外波段甚至可以亮于散射的月光,因此对地球夜空亮度的理解需要充分了解复杂的气辉发射光谱及其变化。由于气辉建模极具挑战性,对气辉发射的全面表征需要大量经验数据集。对于固定地点,这最好通过具有宽波长覆盖范围、高光谱分辨能力和良好时间采样的大型天文望远镜的存档光谱来实现。利用智利 Cerro Paranal 甚大望远镜上的 X-shooter 梯度光谱仪在 0.3 至 2.5 μ\mum 波长范围内的 10 年数据,以及紫外与可见光梯度光谱仪的补充数据,结合来自 HITRAN 分子数据库和不同原子来源的理论数据,我们成功为这个低纬度站点构建了一个全面的光谱气辉模型。Paranal 气辉谱线与连续谱发射 (PALACE) 模型包含 9 种化学物质、26,541 条发射线和 3 个未分辨的连续谱分量。此外,还有 23 个可变类别的相对强度、太阳周期效应以及相对于当地时间和一年中日期的残差变化的气候学。可以使用独立代码在不同条件下计算光谱,也可选择包含大气吸收和散射。与观测到的 X-shooter 光谱相比,PALACE 显示出令人信服的一致性,并且明显优于先前广泛使用的 Cerro Paranal 气辉模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.10683,
  title  = {PALACE v1.0: Paranal Airglow Line And Continuum Emission model},
  author = {Stefan Noll and Carsten Schmidt and Patrick Hannawald and Wolfgang Kausch and Stefan Kimeswenger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10683},
  year   = {2025}
}

备注

70 single-column pages, 12 figures, and 4 tables; accepted for publication in Geoscientific Model Development; slightly different initial version (discussion paper) available via https://doi.org/10.5194/egusphere-2024-3512