Труды КНЦ вып.9 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 5/2018(9))

Н 2 и О, равны нулю. Для Н и Н 2 задавались потоки тепловой диссипации по формуле Джинса, для О учитывалась нетермическая диссипация. На нижней границе диффузионные потоки всех компонентов, кроме водяного пара, полагались равными нулю. Средняя величина потока Н 2 О на поверхности планеты задавалась исходя из условия баланса в атмосфере полной массы водорода и кислорода. Результаты расчетов Решение системы нестационарных, нелинейных, дифференциальных уравнений в частных производных химической кинетики (1-7), учитывающей вертикальный массоперенос и описывающей высотное распределение концентраций рассматриваемых компонентов для заданных граничных условий, находилось модифицированным методом Ньютона, разработанным в [18] для решения подобных задач. На рис.1 представлены рассчитанные высотные профили концентраций основных углеродосодержащих компонентов СО 2 и СО, молекулярного кислорода О 2 , а также химически активного «нечётного кислорода» Ох [О(3/*), О (^ ) и О 3 ]. Профили рассчитаны для среднесуточных условий в среднеширотной атмосфере Марса в период равноденствия при умеренном уровне солнечной активности. Видно, что лишь концентрация атомарного кислорода имеет максимум на высоте около 66 км, тогда как остальные компоненты (СО 2 , СО, О 2 и О 3 ) имеют максимум концентрации у поверхности планеты. Это обстоятельство указывает на особенно активную роль атомарного кислорода в химии нижней атмосферы Марса. На рис.2, помимо концентраций СО, О и О 3 , показанных для сравнения, приведены также высотные профили компонентов «нечетного водорода» НОх (Н, ОН, НО 2 , Н 2 О 2 ), играющих важную роль в рекомбинации продуктов фотодиссоциации углекислого газа - СО и О и, таким образом, в поддержании стабильного состава атмосферы. Представлены также профили концентрации водяного пара и льда, находящихся в фазовом равновесии между собой в условиях турбулентного перемешивания нижней атмосферы. Рассчитанные из модели максимумы плотности водяного пара и ледяного аэрозоля располагаются на высотах около 30 км и составляют приблизительно 1012молекул Н 2 О на см3. На основе полученных из модели распределений концентраций компонентов рассчитаны и проанализированы высотные профили объемных скоростей образования Pk и разрушения Lk компонентов атмосферы в результате всех реакций, приведенных в таблице 1. Выше уровня приблизительно в 40 км отсутствие равенства скоростей сублимации льда и конденсации паров Н 2 О указывает на определенную роль турбулентной диффузии в формировании высотного распределения водяного пара, а также реакции (4) фотодиссоциации Н 2 О. Результаты сравнения относительного вклада реакций исследуемой аэрономической модели (см. табл. 1) показывают, какие из них определяют баланс массы рассматриваемых компонентов. 208