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

Заклю чени е Проведены расчеты концентраций N 2 (X1Eg+, v' = 1) и интенсивностей свечения инфракрасных полос озона 0 3 и закиси азота N 2 O на высотах 30-70 км средней атмосферы Земли при высыпании электронов с энергиями Е = 2 , 4, 10 МэВ. Скорости ионообразования брались согласно рассчитанным профилям в работе (Turunen et al., 2009). Основные результаты настоящих расчетов сводятся к следующему. 1. Показано, что при заданном потоке релятивистских электронов 105 эл/см2 с стер концентрации колебательно-возбужденного молекулярного азота N 2 (X1Eg+, v' = 1) получаются порядка 105-1 0 6см-3 на высотах 50-70 км средней атмосферы. Расчет проведен с учетом процессов образования колебательно-возбужденного молекулярного азота N 2 (X1Eg+, v' > 0) в результате неупругих молекулярных процессов (7а-7г), (8а-8в), (9а, 9б), (10), (11). 2. Проведен расчет профилей свечения инфракрасных полос озона 4,7 и 9,9 мкм, а также инфракрасной полосы закиси азота 4,5 мкм, для высыпания высокоэнергичных электронов с энергиями Е = 2, 4, 10 МэВ. Впервые показано, что колебательно-возбужденный азот N 2 (X1Eg+, v' = 1) принимает активное участие в изменении инфракрасного баланса средней атмосферы в результате реакций (15) и (16) во время высыпаний высокоэнергичных электронов. Список источников 1. Кириллов А. С., Белаховский В. Б. Свечение полос молекулярного азота в атмосфере Земли во время высыпания высокоэнергичных электронов // Геомагнетизм и Аэрономия. 2020а. Т. 60, № 1. С. 93-98. 2. Кириллов А. С., Белаховский В. Б. Свечение полос Лаймана-Бирджа-Хопфилда N2 в атмосфере Земли во время высыпания высокоэнергичных электронов // Геомагнетизм и Аэрономия. 2020б. Т. 60, № 6. С. 796­ 802. 3. Funke B., Lopez-Puertas M., Garcia-Comas M., Kaufmann M., Hopfner M., Stiller G.P. GRANADA: A Generic RAdiative traNsfer AnD non-LTE population algorithm // J. Quan. Spec. Rad. Tran. 2012. V. 113, № 14. P. 1771­ 1817. 4. Gilmore F. R., Laher R. R., Espy, P. J. Franck-Condon factors, r-centroids, electronic transition moments, and Einstein coefficients for many nitrogen and oxygen band systems // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1992. V. 21, № 5. P. 1005-1107. 5. Gueguen H., Yazambart F., Chakroun A., Margottin-Maclou M., Doyennette L., Henry L. Temperature dependence of the vibration-vibration transfer rates from CO 2 and N 2 O excited in the (0001) vibrational level to 14N 2 and 15N 2 molecules // Chem. Phys. Lett. 1975. V. 35, № 2. P. 198-201. 6. Kirillov A. S. Influence of electronically excited N 2 and O 2 on vibrational kinetics of these molecules in the lower thermosphere and mesosphere during auroral electron precipitation // J. Atm. Sol. Terr. Phys. 2012. V. 81-82. P. 9-19. 7. Kirillov A. S. Intermolecular electron energy transfer processes in the quenching of N2(C3n M,v = 0-4) by collisions with N 2 molecules // Chem. Phys. Lett. 2019. V. 715. P. 263-267. 8. Kirillov A. S., Belakhovsky V. B. The kinetics of O 2 singlet electronic states in the upper and middle atmosphere during energetic electron precipitation // Journal of Geophysical Research: Atmosphere. 2021. V. 126, e2020JD033177. 9. Levron D., Phelps A. V. Quenching of N2(43£ / , v = 0,1) by N 2 , Ar, and H 2 // J. Chem. Phys. 1978. V. 69, № 5. P. 2260-2262. 10. Menard J., Doyennette L., Menard-Bourcin F. Vibrational relaxation of ozone in O 3 -O 2 and O 3 -N 2 gas mixtures from infrared double-resonance measurements in the 200-300 K temperature range // J. Chem. Phys. 1992. V. 96, № 8. P. 5773-5780. 11. Robertshaw J. S., Smith I. W. M. Vibrational energy transfer from CO(v = 1), N 2 (v = 1), CO2(001), N2O(001) and OCS(001) to O 3 // J. Chem. Soc. Far. Tran. II. 1980. V. 76. P. 1354-1370. 12. Taylor R.L. Energy transfer processes in the stratosphere // Can. J. Chem. 1974. V. 52, № 8. P. 1436-1451. 13. TurunenE., VerronenP. T., SeppalaA., Rodger C. J., ClilverdM. A., Tamminen J., Enell C.-F., UlichT. Impact of different energies of precipitating particles on NOx generation in the middle and upper atmosphere during geomagnetic storms // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2009. V. 71. № 10-11. P. 1176-1189. References 1. Kirillov A. S., Belakhovsky V. B. Svecheniye polos molekulyarnogo azota v atmosphere Zemli vo vremya vysypaniya vysokoenergichnykh elektonov [Luminescence of molecular nitrogen bands in the Earth's atmosphere Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2023. Т. 1, № 2. С. 70-76. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2023. Vol. 1, No. 2. P. 70-76. © Кириллов А. С., Белаховский В. Б., 2023 75