Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №2.

Ракетные и спутниковые измерения высотных профилей красной эмиссии проводились в 1964­ 1995 гг. Всего имеются сведения о 25 ракетных пусках и спутниковых измерениях, проводившихся преимущественно в средних широтах [9]. Необходимо отметить, что накопленный материал наблюдений недостаточен для построения глобального распределения свечения O (D ) в зависимости от гелиогеофизических условий, а также в имеющихся публикациях не представлены методики, позволяющие получать адекватные этим условиям реальные высотно-широтные профили эмиссионного слоя. Методика исследований В настоящее время для исследования верхней атмосферы успешно применяются спутниковые бортовые аппаратурные комплексы. В частности, использование меридиональной сети станций, принимающих радиосигналы низкоорбитальных навигационных спутников, позволяет методами радиотомографии получать высотно-широтные реконструкции электронной плотности в ионосфере за относительно короткий интервал времени (время пролета ИСЗ) [10, 11, 12]. На приемных станциях регистрируются спутниковые сигналы двух когерентных частот (150 и 400 МГц), приведенная разностная фаза этих частот пропорциональна полному электронному содержанию (TEC) - линейному интегралу от концентрации электронов вдоль луча от спутника (5) до наземного приемника (R): R А р <х | N ed s + C , S где N e - концентрация электронов, ds - элемент луча и C - фазовая константа. По регистрациям разностной фазы сигналов с помощью реконструкции определяются электронные концентрации и фазовые константы [13, 14]. При этом результаты реконструкции электронной плотности обычно представляются в виде высотно-широтных разрезов ионосферы. Эти высотно-широтные распределения и являются основным входным параметром в нашей модели красной кислородной эмиссии. В модели эмиссии постулируется, что наблюдаемая интенсивность свечения в ночных спокойных условиях определяется ионно-химическим процессами и возбуждением атомарного кислорода тепловыми электронами. Коэффициент Эйнштейна для радиационного перехода из возбужденного метастабильного состояния O (D ) в основное равен A = 7.45х 10-3 c-1, что соответствует времени жизни атома кислорода в возбужденном состоянии —134 с, длительность нахождения в возбужденном состоянии делает возможным излучение эмиссии на высотах F-области и выше, на более низких высотах происходит гашение эмиссии на нейтральных составляющих атмосферы. Основные процессы столкновений возбужденных атомов с электронами и нейтральными компонентами, приводящие их в состояние теплового равновесия с окружающей средой следующие O (D ) + {e, O, O 2 , N 2 } > O(3P) + {e, O, O 2 , N 2 } Ионно-химические реакции, определяющие в ночных условиях возбуждение и гашение метастабильного состояния эмиссии O(D): O+ + O2— —> O+ + O , k = 2 x 10-п -(7У300)-°-5 см3/с (1) O+ + N — > NO+ + N , k 2 = 1 x 10-12 см3/с (2) O+ + O (D ) + O ( S ) , k 3 = 1.9 x 10-7-(300/^e)0-5 см3/с (3) N O + + k4 >N ( 2D ) + O (3P ) , k4 = 1 x 10"7 (300/Te)0'7 см3/с (4) NO+ + O (1D ) + N ( 4S ) , k 4 *= 3 x 10"7^(300/Te)0-7 см3/с (4*) N ( 2D ) + O 2 — O( 1D) + N O , k 5 = 6 x 10-12 см3/с (5) 10