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

где O 2 , N 2 — молекулярный кислород и молекулярный азот соответственно; A a — x , Aa— a, Аь—x абсолютные вероятности переходо, соответственно. Формулы (4), (6) и (8) соответствуют излучению полос Герцберга I, Чемберлена и Атмосферной системы соответственно. Определения абсолютных значений интенсивности систем полос в ультрафиолетовой области спектра, в частности, полос Герцберга I (4) и полос Чемберлена (6), проводились в работах (Ярин, 1961; Hennes, 1966; Slanger and Huestis, 1981; Johnston and Broadfoot, 1993) и во многих других. Как следует из данных измерений для данной спектральной области, интенсивность всей системы полос Герцберг I ~ 600 рэлей (Шефов и др., 2006), но согласно работе (Broadfoot and Bellaire, 1999) ~ 500 рэлей. Интенсивность полос Чемберлена слабее, равна ~ 200 рэлей (Broadfoot and Bellaire, 1999; Шефов и др., 2006). Интенсивности полос Атмосферной системы различаются более чем на порядок между собой. Наиболее интенсивным переходом является полоса (0-0) — 761,9 нм. Второй по значимости является полоса (0-1) 864,5 нм. Другие полосы в излучении атмосферной системы наблюдаются слабо и интенсивности их малы (Slanger et al., 2000). Исследование излучения полос этой системы в верхней атмосфере показало, что область высот возникновения этой эмиссии 90-100 км (Bates, 1982). С р авн ени е расчетов интенсивностей свечения О 2 в полосах Г ерцберга I, Ч ем берлен а и в А тмосферных полосах с э к сп ерим ен тал ьны м и д анны м и , п олученным и с космического ш а т тл а «Дискавери» Расчет концентраций электронно-возбуждЕнного кислорода для всех рассматриваемых состояний О 2 *= О 2 (А3Е / , v'), О 2 (А'3Аи, v') и О 2 ( Ь '^ +, v') производился согласно формуле: [О 2 *] =qv, a k1 [O]2 ([N 2 ]+[O 2 ]) / (Av + к щ [N 2 ] +fc0z [O 2 ]), (9) где a — квантовый выход состояния молекулы при тройных столкновениях (1) (для состояния О 2 (А3ЕИ+) a = 0,05, для О 2 (А'3Аи) a = 0,12 (Антоненко и Кириллов, 2021, 2022), для O 2 (b'Zg+) мы условно установили a = 0,2); qv — квантовые выходы колебательных уровней v' этого состояния (значения квантовых выходов qv для состояний А3Е / , А'3АИ были представлены в работах (Антоненко и Кириллов, 2021, 2022), для b'Zg+ qv условно подобраны); кщ , &о2— константы скоростей реакций гашения электронно-возбужденного кислорода при двойных столкновениях электронно-возбужденного молекулярного кислорода с атмосферными составляющими N 2 и О 2 (см3с-1), которые учитывались согласно работам (Кириллов, 2012; Kirillov, 2013, 2014); Av — сумма коэффициентов Эйнштейна для всех спонтанных излучательных переходов с колебательного уровня v' (для состояний А3ЕИ+, А'3АИ коэффициенты Эйнштейна взяты согласно работе (Bates, 1989), для b'Zg+— согласно (Шефов и др., 2006); k — константа скорости реакции рекомбинации при тройных столкновениях (1) (см6с-1), которая применялась как рассчитанная величина в зависимости от температуры атмосферы на рассмотренном интервале высот согласно работе (Шефов и др., 2006). В работах (Антоненко и Кириллов, 2021, 2022) квантовые выходы qv для состояний А3Е / , A '3Au были оценены на основании сравнения рассчитанных интенсивностей О 2 * в полосах Герцберга I и Чемберлена с данными, полученными с космического шаттла «Дискавери» (STS-53) (Broadfoot and Bellaire, 1999), поэтому в настоящих расчетах мы используем эти значения. Согласно формуле (9) проведен расчет профилей высотного распределения концентраций электронно-возбужденного молекулярного кислорода О 2 (А3Еи+), О 2 (А'3Аи) и O 2 (b'Zg+) в верхней атмосфере Земли. На рисунке 3а представлен фрагмент усредненного спектра свечения ночного неба в диапазоне 250 -370 нм, измеренного спектрографом с космического шаттла «Дискавери» (STS-53) (Broadfoot and Bellaire, 1999) (проводил измерения в интервале от 115 до 900 нм на протяжении его 12-дневной миссии 1995 г.). По осям Y отложены значения интенсивностей в рэлеях/ангстрем (R/А) (1Р = 106 фотон/см2с), по осям X отложены длины волн в ангстремах (ЦА)). Каждая двойка цифр над пиками свечения обозначает колебательные уровни (v'-v") при излучательном переходе (4). Рассчитанные значения интенсивности излучения I (см-2с-1) (гистограммы) для различных полос Герцберга I, обусловленных переходом (4), для средних широт Земли (55,7° N) для 10-го месяца года, 1976 и 1986 гг. (рис. 3б) выполнены в этом же диапазоне длин волн. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2023. Т. 2, № 2. С. 77-85. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2023. Vol. 2, No. 2. P. 77-85. © Антоненко О. В., Кириллов А. С., 2023 80