Гелиогеофизические исследования в Арктике: сборник трудов всероссийской конференции, Мурманск, 19-23 сент. 2016г. Апатиты, 2016.

А.С. Кириллов и др. а і, 2015]. Значительная часть энергии электронного возбуждения метастабильного азота может перейти в энергию колебаний N2 при столкновительных и излучательных процессах. В дальнейшем эта колебательная энергия может трансформироваться в ИК-излучение атмосферы или в тепловую энергию. Недавно в работе [Kirillov, 2016] с помощью приближений Ландау-Зинера и Розена-Зинера были проведены расчеты констант гашения N2(A3ZU+,ѵ=0-10) при неупругих столкновениях с невозбужденными молекулами СО(Х І +) и N2(X‘Xg+) при комнатной температуре. Данные расчеты учитывали только межмолекулярные процессы переноса энергии с изначально возбужденной молекулы на невозбужденные, при этом молекулы- мишени СО и N2переходили в а3П и А3£„+состояния, соответственно. Основной целью настоящей работы является моделирование колебательных населенностей молекул N z C AV ) и СО(а3П) в атмосфере с доминированием N2-ra3a с добавкой СН4 и СО (атмосфера Титана). Особое внимание уделено исследованию кинетических процессов, связанных с триплетными состояниями азота, и их роли в N2(A3£„+) и СО(а3П) колебательных населенностях. Константы гашения Здесь мы рассматриваем вклад межмолекулярных N2(A3Eu+,v=0-23) + CO(X‘l +,v=0) N2(X% +, v ">0) + СО(а3П,ѵ') (4) N2(A3£u+,v=2-23) + N2(X'Sg+,v=0) -> N2(X'Sg+,v">0) + N2(A3I u+,v') (5) N2(A3I u +, v =7-23) + N2(X'Eg+,v=0) —» N2(X'Zg+,v">0) + N2(B3n g,v') (6a) и внутримолекулярных N2(A3I ; +, v =7-23) + N2(X*Zg+,v=0) -> N2(B3n g,v’) + N2(X‘2:g+,v=0) (66) процессов переноса энергии электронного возбуждения при столкновениях метастабильного азота с невозбужденными молекулами СО и N2. Рассчитанные согласно результатам [Kirillov, 2016] константы процессов (4,5,6 а,б) представлены на рис. 1. Что касается гашения нижних колебательных уровней метастабильного азота N2(A3£ u+,v=0,l) при столкновениях с молекулами N2, то предлагается рассматривать его как внутримолекулярный резонансный по энергии переход на X 'l g+состояние [Kirillov, 2012] N2(AV ,V=0 ,1) + N2(X 'lg+,v=0) -» N2(X 'lg+,v'=25,26) + N2(X1Eg+,v=0). (7) Значения &7(v=0)=3.7xl0 16 и /г7(ѵ=])=3.4х10“16 см3с_1 берутся согласно экспериментальным значениям из [Dreyer and Perner, 1973]. Колебательные уровни Колебательные уровни Рисунок 1. Рассчитанные константы процессов (4) и (5) - слева сплошная и штрих-пунктирная линии, процессов (6а) и (66) - справа пунктирная и сплошная линии; экспериментальные данные для процессов (7), (8) и (4) при ѵ=0 - квадраты, треугольники и кружочек, соответственно. Результаты расчетов констант для процесса (4) в [Kirillov, 2016] показали значительное расхождение с экспериментальными значениями для колебательного уровня ѵ=0. Поэтому мы здесь используем значение &4(ѵ=0)=1.8x10 12см3с ', взятое из работ [Dreyer et al., 1974; Thomas et al., 1987], но с квантовыми выходами / 4(v=0—►ѵ'=0)#4(ѵ=0—*v'=l)~5:l в соответствии с теоретическими оценками, полученными в работе [Kirillov, 2016]. Данное значение &4(ѵ=0) также приведено на рис. 1. Поскольку метан является одним из главных компонентов атмосферы Титана, то его взаимодействие с метастабильным азотом необходимо учесть. Константы процесса взаимодействия N2(A3Xu+,v=l-6) + СН4 -» products (8) 31