气态水的波谱特性是什么？

单纯的水汽分子具有三种基频振动模态和对应的辐射频率。当分子从一个能态跃迁到另一个能态时，就会产生电磁辐射的吸收或发射。从电磁波谱来看，水汽分子的吸收作用贯穿于整个电磁波谱，在紫外线和可见光区间很弱，在红外和微波区间很强。给出了水汽分子的吸收波谱，数据来源于HITRAN数据库。该数据库是在美国空军地球物理实验室大气吸收参数汇编工作的基础上，经Rothman等长期持续的不断努力、扩充和完善而来的。由图可见，水汽分子的吸收系数随着波长的变化而变化，并与气压和温度有一定的关系。同时，水汽分子吸收具有连续分布的谱特征，称为水汽连续吸收谱。根据Goody和Yung，水汽分子的主要吸收带包括: 0～1000cm^-1带，900～2400cm^-l带(6.3μm)，2800～4400cm^-1带(2.7μm)，4500～11000cm^-1带。在地球大气中，水汽是最重要的温室气体，它所吸收的能量约占全部太阳辐射的60%，在大气辐射研究中占有极其重要的位置。Tyndall最早提供了水汽吸收红外辐射的实验证据，经过一百多年的发展，在人们将实验室的测量结果用于实际的大气环境条件时，仍然面临着不少的挑战性因素。