Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2023(2))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2023. Т. 2, № 2. С. 58-69. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2023. Vol. 2, No. 2. P. 58-69. ( 14 ) (15) (16) В формулах (12-16 ) N — заселенность колебательного уровня v терма X; Q — скорость У XY образования триплетного терма X; qX — факторы Франка - Кондона; A vv> — коэффициенты Энштейна ѵ v ѵ , ,XY для перехода с уровня X , v на уровень Y, v ; kvv' — скорость столкновительной реакции ? XZ с межмолекулярной передачей энергии с уровня X , v на уровень Y, v ’; kv — скорость гашение уровня X , v атмосферным газом Z; [Z] — концентрация атмосферного газа Z. Окончательная система уравнений баланса для расчета колебательной заселенности триплетных уровней С3ПИтерма. Количество уровней выбиралось исходя из принципа целесообразности, учитывая расположение колебательных уровней триплетов относительно друг друга. Скорость образования триплетного состояния X может быть найдена с помощью функционала, предложенного в работах (Sergienko, Ivanov, 1993; Иванов, Козелов, 2001), который позволяет аналитически связать высотные профили скоростей возбуждения различных компонент ионосферы 0 х (h ) с энергетическим спектром потока высыпающихся авроральных электронов f (Е ) : где Py(h ) — доля энергии, затраченной на возбуждение газа сорта Y; p (h ) — плотность атмосферы; гх — дифференциальная энергетическая цена возбуждения газа сорта Y в k-ое состояние; Е — энергия высыпающихся электронов на высоте высыпаний; f(E) — энергетический спектр потока высыпающихся электронов; Т е (Е) — величина альбедопотока; R(E) — интегральная длина пробега, X(E, %) — безразмерная функция диссипации энергии; %— безразмерный параметр, равный отношению массы вещества, пройденной от источника до высоты h, к величине интегрального пробега R(E). Заселенности колебательных уровней триплетных состояний молекулярного азота, рассчитанные с помощью описанной выше системы уравнений (12-16), представлены на рис. 2. При расчетах для велечин Sx, Те(Е), R(E) и X(E, %) использованы результаты, полученные в работах (Иванов, Козелов, 2001). На рисунке 3 в правой панели представлены результаты расчетов относительной заселенности терма А 3 Z+ для высоты 110 км вместе с экспериментальными данными, полученными в полярных сияниях. Заселенности нормированы к колебательному уровню v = 1. Наблюдается хорошее согласие теоретических и экспериментальных величин. Сравнение рассчитанных относительных заселенностей колебательных уровней терма В 3Пд с экспериментальными данными показано на рис. 3 в левой панели. Заселенности нормированы к колебательному уровню v = 4. Видно, что рассчитанные для нижних колебательных уровней, ниже экспериментально полученных в авроральных условиях (Rees et al., 1976). Однако для корректной оценки необходимо большее количество экспериментальных данных. © Дашкевич Ж. В., Иванов В. Е., 2023 уровней представляет собой систему из 73 линейных уравнений: для 22-х колебательных уровней: А 3'Е+ терма, 13 колебательных уровней В 3Пд терма (начиная с 13-го колебательного уровня этот терм преддисоциирует), ' 3 19 колебательных уровней w 3Au W’Au терма, 14 колебательных уровней B терма и 5 колебательных Qx (h ) = PY( h ) p ( h ) ^ f E £Х Ь (17) 63