Труды КНЦ вып.9 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 5/2018(9))
полярной атмосфере с наступлением ночи практически полностью прекращается образование компонентов нечетного водорода (Н, ОН и НО 2 ). Также отсутствует приток нечетного водорода из атмосферы средних широт, так какв нижней атмосфере в зимний период меридиональная циркуляциянаправлена от полюса кэкватору. Кроме того, концентрация радикала НО 2 , ответственного за химический «сток» атомарного кислорода в реакции (14) в нижней атмосфере, быстро снижается до нуля за счет превращения его в Н 2 О 2 [29]. А реакции (15) и (16) поглощения атомарного кислорода перекисью водорода протекают на порядки величины медленнее, чем основная реакция (14). В условиях значительного снижения скорости химического поглощения атомарного кислорода в ночной нижней полярной атмосфере и его постоянного притока сюда из верхней атмосферы за счет глобальной меридиональной циркуляции должно происходить увеличение содержания О в полярной атмосфере до некоторого равновесного уровня. При этом приток О в верхнюю атмосферу будет, в основном, уравновешен его рекомбинацией вреакциях (9) и (10) и, возможно, некоторым оттоком к экватору в нижней атмосфере. Однако, детальное исследование динамики и баланса химических компонентов в полярной атмосфере планеты требует разработки, как минимум, локальной модели химического состава атмосферы для высоких широт и различных сезонов года. Заключение В работе представлена глобально-осредненная математическая модель химического состава среднеширотной атмосферы Марса, построенная для условий равноденствия и умеренного уровня солнечной активности. Модель основана на численном решении системы одномерных, нестационарных уравнений химической кинетики для продуктов фотолиза углекислого газа, СО 2 , а также водяного пара, озона, О 2 , Н 2 и ряда других малых составляющих атмосферы Марса, образующихся под действием солнечного УФ-излучения. Модель учитывает процессы диффузионного и турбулентного вертикального массопереноса малых компонентов при заданных начальных и граничных условиях. Отличительная особенность модели состоит в том, что в ней одновременно с фотохимическими реакциями учитываются также гетерогенные процессы конденсации водяного пара и сублимации частиц водяного льда, протекающие в условиях низких температур и приводящие к образованию наблюдаемых слоев аэрозоля в нижней атмосфере планеты. Рассчитанная в данной работе из относительно простой физической модели высота максимума слоя аэрозоля, составляет около 30 км, а концентрация водяного пара на этой высоте ~1012 см-3. Эти величины, однако, вполне удовлетворительно согласуются с результатами значительно более сложных расчетов, выполненных недавно на основе трехмерной, гидрологи-ческой модели вертикального и горизонтального переноса водяного пара и частиц льда в атмосфере Марса, учитывающей микрофизические процессы фазовых переходов в облачном слое [25]. Для верификации своей модели авторы использовали базы данных многолетних спектральных измерений водяного пара и ледяных облаков, в том числе, TES (Thermal Emission Spectrometer) с борта MGS (Mars Global Surveyor), SPICAM и PFS (Planetary Fourier Spectrometer) с борта MEX (Mars Express) [25, 26]. 213
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz