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

Поэтому при численном моделировании концентрация окиси азота в максимуме высотного профиля [NOmax] полагалась равной 2-108 см-3, что соответствует экспериментальным оценкам концентрации NO в полярных сияниях [8, 9]. На рис. 1 приведены высотные профили концентрации атомарного кислорода в 'D состоянии, рассчитанные для электронных потоков (11) с характеристическими энергиями Ео , равными 1, 3 и 5 кэВ. Здесь же представлены высотные профили концентрации O(1D), соответствующие рассматриваемым каналам возбуждения, а именно: сумме прямых электронных ударов (1) и (2), диссоциативной рекомбинации иона молекулярного кислорода- (3), спонтанному излучению возбужденного атома O(1S)-(8) и столкновительным реакциям иона и возбужденных атомов азота с кислородом (4), (5), (9) и (10). На рис. 2 представлен высотных ход вкладов рассматриваемых реакций в возбуждение атомов O(1D) для различных характеристических энергий. Из рисунков можно видеть, что в диапазоне высот 90-200 км доминирующий вклад в возбуждение 1D состояния атомарного кислорода вносит прямой удар (1)-(2). На его долю в возбуждении приходится 60%, 50% и 45 % для характеристических энергий Ео 1, 3 и 5 кэВ соответственно. Каналы возбуждения, соответствующие реакциям N + + O 2 ^ NO+ + O(1D) -(5), O(1S) ^ O(1D) + hv -(8) и N (2D) + O 2 ^ NO + O(1D) -(9) дают сопоставимые вклады в возбуждение O('D). Их суммарный вклад в области максимума высотного профиля концентрации атомов O('D) составляет 35% и 42% для Ео , равной 1и 5 кэВ. С увеличение высоты суммарный вклад этих процессов (5), (8) и (9) падает до 15% и 21% процентов соответственно. Вклад реакций O + + e ^ O (1S) + O (1D) -(3) и N(2D) + O ^ N (4S) + O(1D) -(10) возрастает с ростом высоты от области максимума высотного профиля до 200 км. В этом диапазоне высот сумма вкладов этих реакций возрастает с 5 до 28% для E 0 = 1 кэВ, и с 10 до 17 % для Eq= 5 кэВ. Вклад реакции N (2P ) + O 2 ^ NO + O (1D) -(4) незначителен во всем диапазоне высот и составляет менее 3% для рассматриваемого диапазона характеристических энергий. На рис.3 приведены высотные профили концентрации атомарного кислорода в 'S состоянии, рассчитанные для электронных потоков (11) с характеристическими энергиями Ео , равными 1, 3 и 5 кэВ. Здесь же представлены высотные профили концентрации O(1S), обусловленные различными каналами возбуждения, а именно: прямым электронным ударом (1), диссоциативной рекомбинацией иона молекулярного кислорода (3), столкновительными реакциями возбужденных и нейтральных компонент ионосферы (4)-(7). На рис. 4 представлены высотные зависимости величин парциальных вкладов в возбуждение для различных характеристических энергий. Из рисунков видно, что в диапазоне высот 90-200 км доминирующий вклад в возбуждение атомов O(1S) вносит прямой удар (1) и реакция дезактивации N 2 (A3X+) + O ^ N 2 + O (1S) -(7). Их суммарный вклад в области максимума высотного профиля концентрации атомов O(1S) составляет 94% и уменьшается до 71% на высоте 200 км для характеристической энергии Ео=1 кэВ. Для Ео=5 кэВ вклад этих реакций соответственно составляет 81% и 71%. Следует отметить, что высотные зависимости величин вкладов прямого удара (1) и реакции (7) носят диаметрально противоположный характер. 71