Моделирование колебательных населенностей электронно- возбужденных состояний молекулярного кислорода на высотах свечения ночного неба Кириллов А.С. Полярный. - презентация

1 Моделирование колебательных населенностей электронно- возбужденных состояний молекулярного кислорода на высотах свечения ночного неба Кириллов А.С. Полярный геофизический институт г. Апатиты Мурманской области

2 Полосы молекулярного кислорода в свечении ночного неба Полосы Герцберга I O 2 (A 3 u +,v) O 2 (X 3 g,v') + h HI Полосы Чемберлена O 2 (A' 3 u,v) O 2 (a 1 u,v') + h Ch

3 Модель электронной кинетики О 2 О + О + М О 2 * + M О 2 * = O 2 (c 1 u, A' 3 u, A 3 u + ) O 2 (A 3 u +,v) + O 2 (X 3 g,v=0) O 2 (X 3 g,v") + O 2 (Y,v') O 2 (A 3 u +,v) + O 2 (X 3 g,v=0) O 2 (Y',v') + O 2 (X 3 g,v=0) O 2 (A 3 u +,v) + N 2 (X 1 g +,v=0) O 2 (Y',v') + N 2 (X 1 g +,v=0) O 2 * O 2 + h

4 O 2 (A 3 u +,v) + O 2, N 2 Kirillov, 2010, Ann. Geophys., 28, p.181; Кириллов, 2012, Геом. Аэрон., 52, 2 - сплош- ная и пунктирная линии Knutsen et al., 1994, J. Chem. Phys., 101, p треугольники Copeland et al., 1994, Proc. Int. Conf. Lasers - звезда Slanger et al., 1984, Chem. Phys. Lett., 108, p крестик

5 O 2 (c 1 u,v) + O 2, N 2, CO 2 Kirillov, 2010, Ann. Geophys., 28, p.181; Кириллов, 2012, Геом. Аэрон., 52, 2 - сплош- ная и пунктирная линии Copeland et al., 1996, J. Chem. Phys., 105, p Wouters et al., 2002, EOS Trans. AGU, 83, p.F треугольники и крестики Garcia-Munoz et al., 2009, J. Geophys. Res., 114, E круг

6 Система уравнений для расчета [O 2 (A 3 u +,v)]

7 Рассчитанные населенности O 2 (A 3 u +,v) k O = , , см 3 с 1 - сплош- ная, пунктирная и штрих- пунктирная линии Stegman and Murtagh, 1988, Planet. Space Sci., 36, p кружки Slanger et al., 2004, Ann. Geophys., 22, p крестики

8 Рассчитанные населенности O 2 (A' 3 u,v) k O = , , см 3 с 1 - сплош- ная, пунктирная и штрих- пунктирная линии Stegman and Murtagh, 1988, Planet. Space Sci., 36, p кружки Slanger et al., 2004, Ann. Geophys., 22, p крестики

9 Полосы Атмосферной системы молекулярного кислорода Полосы Атмосферной системы O 2 (b 1 g +,v) O 2 (X 3 g,v') + h Atm Slanger et al., 2000, J. Geophys. Res., D105, p b 1 g +,v=0 - ~6000 R b 1 g +,v= ~150 R

10 O 2 (b 1 g +,v) + O 2 (X 3 g,v=0) O 2 (X 3 g,v") + O 2 (b 1 g +,v ' =0,1) Кириллов, 2012, Геом. Аэрон., 52, 3 - сплошная и пунк- тирная линии (v=0 и v=1) Bloemink et al., 1998, J. Chem. Phys., 109, p квадраты Kalogerakis et al., 2002, J. Chem. Phys., 116, p круги Slanger, Copeland, 2003, Chem. Rev., 103, p треугольники

11 O 2 (b 1 g +,v) + O 2, N 2, O Кириллов, 2012, Геом. Аэрон., 52, 3 - сплошная и пунктирная линии для Т=300 и 200 К k N2 - короткие штрихи k O - штрих-пунктирная линия

12 Система уравнений для расчета [O 2 (b 1 g +,v)]

13 Рассчитанные населенности O 2 (b 1 g +,v) k O2 при Т=300 и 200 К - сплошная и пунктирная линии Slanger et al., 2000, J. Geophys. Res., D105, p квадраты

14 Выводы 1. Представлена модель кинетики электронно-возбужденных состояний A 3 u +, A' 3 u, b 1 g + молекулярного кислорода на высотах нижней термосферы и мезосферы ( км) с учетом процессов переноса электронного возбуждения при молекулярных столкновениях. 2. Рассчитанные на основании Розена-Зинера и Ландау-Зинера коэффициенты гашения О 2 * используется при моделировании колебательных населенностей электронно-возбужденных состояний молекулярного кислорода. 3. Проведен расчет относительных населенностей О 2 (A 3 u +,v), О 2 (A' 3 u,v) и О 2 (b 1 g +,v) на высотах км. Сравнение рассчитанных населенностей с результатами эксперимен- тальных оценок [Stegman and Murtagh, 1988; Slanger et al., 2000; Slanger et al., 2004] дает хорошее согласие.

15 Кириллов А.С. Моделирование населенностей колебательных уровней состояний молекулы кислорода, исходных для полос Герцберга, на высотах нижней термосферы и мезосферы. // Геомагнетизм и Аэрономия, 2012, 2 (в печати). Кириллов А.С. Моделирование населенностей колебательных уровней состояния b 1 g + молекулы кислорода на высотах нижней термосферы и мезосферы. // Геомагнетизм и Аэрономия, 2012, 3 (в печати). СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !