140 likes | 320 Views
ОБРАЗОВАНИЕ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА О 2 ( b 1 g + ) НА ВЫСОТАХ ПОЛЯРНОЙ ИОНОСФЕРЫ. Кириллов А.С. Полярный геофизический институт г. Апатиты Мурманской области. Полосы Атмосферной системы в спектрах полярных сияний. Полосы АС O 2 ( b 1 g + ,v=1-5)
E N D
ОБРАЗОВАНИЕ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА О2(b1g+) НА ВЫСОТАХ ПОЛЯРНОЙ ИОНОСФЕРЫ Кириллов А.С. Полярный геофизический институт г. Апатиты Мурманской области
Полосы Атмосферной системы в спектрах полярных сияний ПолосыАС O2(b1g+,v=1-5) O2(X3g,v'=v) + hAtm Henriksen, Sivjee, 1990, Planet. Space Sci., 38, p.835. V. Jones, Gattinger, 1974, J. Geophys. Res., 79, p.4821. Gattinger, V. Jones, 1976, J. Geophys. Res., 81, p.4789.
Полосы Атмосферной системы в спектрах свечения ночного неба Полосы АС O2(b1g+,v) O2(X3g,v') + hAtm Slanger et al., 2000, J. Geophys. Res., D105, p.20557. b1g+,v=0 - ~6000 R b1g+,v=1-15 - ~150 R
Константы скоростей O2(b1g+,v) + O2 , N2 , O Кириллов, 2012, Квант. Элект., 42, c.757: kО2 - сплошные линии для Т=500 и 250 К Kirillov, 2013, Chemical Physics, 410, p.103: kN2 – штрихи для Т=500 и 250 К kO- штрих-пунктирная линия
Схема колебательных уровней X3g-, a1g, b1g+ состояний O2
Рассчитанные населенности O2(b1g+,v) на высотах свечения ночного неба (80-110 км) Кириллов, 2012, Геом. Аэрон., 52, c.406: kO2при Т=300 и 200 К- сплошная и пунктирная линии Slanger et al., 2000, J. Geophys. Res., D105, p.20557 - квадраты
Возможные процессы образования O2(b1Σg+,v=1-5) в полярной ионосфере O2(b1Σg+,v=1-5) → O2(X3Σg–,v'=v) + hυAtm 1. e + O2(X3Σg–,v=0) → e + O2(b1Σg+,v=0-2) 2. O2+(v) + NO → O2* + NO+ Slanger, 1986, Can. J. Phys., 64, p.1657. Kirillov, 2008, Ann. Geophys., 26, p.1159. 3. N(2D) + O2 → N(4S) + O2*
Кириллов, 2014, ГА(Приближение Ландау-Зинера)N(2D) + O2(X3Σg–,v=0) →NO2 → N(4S) + O2(b1Σg+,v=1-5) Kirillov, Aladjev, 1998N(2D) + O2(X3Σg–,v=0) →NO2 → NO(v) + O →NO(v–Δv) + 5.3 (2.7) μm
Приближение Ландау-Зинера Андреев Е.А., Никитин Е.Е. Передача колебательной и электронной энергии при атомно-молекулярных столкновениях // Химия плазмы. Т.3. С.28-94. 1976. Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы. М.: Наука, 416с. 1984. E(N*) = 19229 см–1, E(b1Σg+,,v=1-5) = 14527, 15904, 17253, 18573, 19865 см–1
Рассчитанные константы для процесса N(2D) + O2 → N(4S) + O2(b1Σg+,v=1-4) Кириллов, 2014, Геом. Аэрон., 54, №4: re/re = 0, 20, 40, 60, 83%
Рассчитанные относительные населенности O2(b1Σg+,v=1-4)для высоты 100 км (Т=250 К) Кириллов, 2014, Геом. Аэрон., 54, №4: re/re = 0, 40, 83% Gattinger, V. Jones, 1976, J. Geophys. Res., 81, p.4789 – треугольники Henriksen, Sivjee, 1990, Planet. Space Sci., 38, p.835 – квадраты
Рассчитанные относительные населенности O2(b1Σg+,v=1-4)для высоты 150 км (Т=500 К) Кириллов, 2014, Геом. Аэрон., 54, №4: re/re = 0, 40, 83% Gattinger, V. Jones, 1976, J. Geophys. Res., 81, p.4789 – треугольники Henriksen, Sivjee, 1990, Planet. Space Sci., 38, p.835 – квадраты
Выводы Проведен расчет относительных констант скоростей образования О2(b1g+,v=1–4) при неупругом взаимодействии N(2D) + О2(X3g–,v=0). Показано, что увеличение равновесных расстояний между атомами кислорода в образуемой при взаимодействии квазимолекуле двуокиси азота NO2 существенным образом сказывается на росте рассчитываемых относительных скоростей образования О2(b1g+,v>1). При сравнении рассчитанных населенностей с результатами , имеющихся в научной литературе экспериментальных измерений по интенсивностям свечения полос Атмосферной системы, получено удовлетворительное согласие для нижних высот. КирилловА.С. «Образование синглетного кислорода О2(b1g+) на высотах полярной ионосферы», Геомагнетизм и аэрономия, 2014, т.54, №4.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !