Труды КНЦ вып.5. ГЕЛИОГЕОФИЗИКА. 8/2019(10)

отличается от других фотохимических процессов в верхних слоях атмосферы Земли импульсным характером. Характерный временной интервал электрического пробоя в верхних слоях атмосферы варьируется от долей миллисекунд в случае спрайтов и эльфов до нескольких десятков до сотен миллисекунд при голубых и гигантских джетах [1, 2]. То есть это намного короче, чем в случае других видов процессов внешнего воздействия на атмосферу Земли, как дневные и ночные вариации солнечной фотоионизации, высыпающиеся авроральные частицы или релятивистские высокоэнергичные электроны. Молекулярный азот N 2 является основным газом в атмосфере Земли, поэтому во время свечения спрайтов в основном регистрируют [3-6] полосы первой (1PG) и второй (2PG) положительных систем молекулярного азота: N2(B3n g,v') -> N2(A3I u+,v") + hviPG , (1) N2(C3n u,v') —► N2(B3ng,v") + hv2PG , (2) а также первую отрицательную систему (1NG) и полосы Мейнела иона молекулярного азота N2+: N2+(B2I u +, v ') -> N2+(X2Ig+,v") + h v i N G , (3) N2+(A2n u,v') -> N2+(X2I g+,v") + h V M e m e l . (4) Более того, проведение лабораторных экспериментов [7-9] с разрядами в условиях, подобных спрайтам в средней атмосфере, подтвердило наличие всех указанных систем полос в лабораторных условиях. Большинство работ [10-14], проводивших исследования кинетики электронно-возбужденного молекулярного азота во время свечения спрайтов, учитывали ограниченное число процессов, связанных с гашением и переносом энергии возбуждения молекул при неупругих столкновениях. За последнее время в научной литературе появились новые теоретически рассчитанные константы данных процессов для молекулярного азота [15-18]. Цель данной работы состоит в моделировании кинетики триплетных состояний молекулярного азота на высотах свечения спрайтов. При этом будут использованы константы скоростей неупругих процессов гашения и переноса энергии возбуждения [15-18], которые позволяют оценивать квантовые выходы продуктов неупругих молекулярных столкновений с участием триплетного молекулярного азота N2(A3EU+, В3ПЁ, W3AU, B,3I LI . С3Пи). Электронно-возбужденные молекулы N 2 (B3n g) Электронно-возбужденные молекулы N2(B3n g) являются источником свечения полос первой положительной системы (процесс (1)). При этом в спектре спрайтов наблюдались прежде всего системы полос 1PG, связанные с переходами Дѵ=ѵ'-ѵ"=2, ѵ'=2-5 и Дѵ=ѵ'-ѵ"=3, ѵ'=3-6 [3-5]. При расчетах используем спектр электронов разряда, рассчитанный в [12] для импульса порядка х ~ 5 мкс. Сечения возбуждения триплетных состояний молекулярного азота при столкновениях с электронами разряда: е + N2(X1I g+,v=0) -> N2(A3I li. В3ПЁ, W3AU, B,3I LI . С3Пи, v>0) + e (5) брались согласно [19]. При этом были учтены процессы излучения полос Ву- Бенеша (WB) и послесвечения (AG): 57