Апатиты, Россия
с 01.01.1991 по 01.01.2022
Апатиты, Мурманская область, Россия
Методом численного моделирования исследовано влияние концентрации окиси азота на отношение интенсивностей эмиссий 557.7 и 427.8 нм I₅₅₇.₇/I₄₂₇.₈ в полярных сияниях, вызванных потоками высыпающихся электронов. Показано, что отношение испытывает сильную зависимость от концентрации NO. По результатам модельных расчетов отношение уменьшается с 7 до 2 при увеличении концентрации NO в максимуме ее высотного профиля [NO]ₘₐₓ от 10⁷ до 3·10⁹ см⁻³, что находится в удовлетворительном согласии с экспериментальными данными. Показано также, что влияние окиси азота на величину отношения осуществляется через канал возбуждения эмиссии 557.7 нм, а именно, диссоциативной рекомбинации иона молекулярного кислорода O⁺₂+eₜₕ путем дезактивации иона в столкновительной реакции с окисью азота O⁺₂+NO.
окись азота, эмиссии 557.7 и 427.8 нм, отношение интенсивностей, полярные сияния, моделирование, электронные высыпания
1. Дашкевич Ж.В., Иванов В.Е. Оценка содержания окиси азота в полярных сияниях по данным наземных фотометрических наблюдений. Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5, № 1. С. 3-10. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-51201908.
2. Дашкевич Ж.В., Иванов В.Е. Диагностика интенсивностей излучения и электронной концентрации в полярных сияниях по данным эмпирических моделей высыпаний. Солнечно-земная физика. 2022. Т. 8, № 2. С. 61-66. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-82202208.
3. Дашкевич Ж.В., Зверев В.Л., Иванов В.Е. Отношения интенсивностей эмиссий I557.7/I427.8 в полярных сияниях. Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46, № 3.С. 385-389.
4. Дашкевич Ж.В., Иванов В.Е., Сергиенко Т.И., Козелов Б.В. Физико-химическая модель авроральной ионосферы. Космические исследования. 2017. Т. 55, № 2. С. 94-106. DOI:https://doi.org/10.7868/S0023420617020029.
5. Black G., Slander T.G., St. John G.A., Young R.A. Vacuum-ultraviolet photolysis of N2O. IV. Deactivation of N(2D). J. Chemical Phys. 1969. Vol. 51, no. 1. P. 116-121. DOI:https://doi.org/10.1063/1.1671694.
6. Brekke A., Henriksen K. The intensity ratio I(557.7)/I(427.8) and the effective life time of O(1S) atoms in pulsating aurora. Planet. Space Sci. 1972. Vol. 20, no. 1. P. 53-60. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(72)90140-7.
7. Deans A.J., Shepherd G.G. Rocket measurements of oxygen and nitrogen emissions un the aurora. Planet. Space Sci. 1978. Vol. 26, no. 4. P. 319-333. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(78)90115-0.
8. Fensenfeld F.C. The reaction of with atomic nitrogen and NO+∙H2O and with atomic oxygen. Planet. Space Sci. 1977. Vol. 25, no. 2. P. 195-196.
9. Gattinger R.L., Vallance Jones A. The intensity ratios of auroral emissions features. Ann. Geophys. 1972. Vol. 28. P. 91-97.
10. Gattinger R.L., Harris F.R., Vallance Jones A. The height, spectrum and mechanism of type-B red aurora and its bearing on the excitation of O(1S) in aurora. Planet. Space Sci. 1985. Vol. 33, no. 2. P. 207-221. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(85)90131-X.
11. Gattinger R.L., Llewellyn E.J., Vallance Jones A. On I(5577A) and I(7620A) auroral emissions and atomic oxygen densities. Ann. Geophys. 1996. Vol. 14, no.7. P. 687-698. DOI:https://doi.org/10.1007/s00585-996-0687-1.12
12. Goldan P.D., Schmeltekopf A.L., Fehsenfeld F.C., et al. Thermal energy ion-neutral reaction rates. II. Some reactions of ionospheric interest. J. Chemical Phys. 1966. Vol. 44, no. 11. P. 4095-4103. DOI:https://doi.org/10.1063/1.1726588.
13. Henriksen K. Photometric investigation of the 4278 A and 5577A emission in aurora. J. Atmos. Terr. Phys. 1973. Vol. 35, no. 7. P. 1341-1350. DOI:https://doi.org/10.1016/0021-9169(73)90167-0.
14. Maseide K. Rocket measurements of the volume emission profiles for auroral glow. Planet. Space Sci. 1967. Vol. 15, no. 5. P. 899-905. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(67)90124-9.
15. Mende S.B., Eather R.A. Spectroscopic determination of the characteristics of precipitating auroral particles. J. Geophys. Res. 1975. Vol. 80. P. 3211-3216. DOI:https://doi.org/10.1029/JA080i022p03211.
16. Sergienko N.I., Ivanov V.E. A new approach to calculate the excitation of atmospheric gases by auroral electron impact. Ann. Geophys. 1993. Vol. 11, no. 8. P. 717-727.
17. Sharp W.E. NO2 continuum in aurora. J. Geophys. Res. 1978. Vol. 83. P. 4373-4376. DOI:https://doi.org/10.1029/JA083iA09p04373.
18. Sharp W.E., Rees M.H., Stewart A.I. Coordinated rocket and satellite measurements of an auroral event 2. The rocket observations and analysis. J. Geophys. Res. 1979. Vol. 84, no. A5. P. 1977-1985. DOI:https://doi.org/10.1029/JA084iA05p01977.
19. Shepherd G.G., Gerdjikova M.G. Thermospheric atomic oxygen concentrations inferred from the auroral I(5577)/I(4278) emission rate ratio. Planet. Space Sci. 1988. Vol. 36, no. 9. P. 893-895. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(88)90096-7.
20. Shepherd M.G., Shepherd G.G. On the I(557.7 nm)/I(427.8 nm) emission rate in aurora. J. Atmos. Terr. Phys. 1995. Vol. 57, no. 8. P. 933-943. DOI:https://doi.org/10.1016/0021-9169(94)00065-V.
21. Siskind D.E., Barth C.A., Evans D.S., Roble R.G. The response of thermospheric nitric oxide to an auroral storm 2. Auroral latitudes. J. Geophys. Res. 1989. Vol. 94, no. A12. P. 16899-16911. DOI:https://doi.org/10.1029/JA094iA12p16899.
22. Steel D.P., McEwen D.J. Electron auroral excitation efficiencies and intensity rations. J. Geophys. Res. 1990. Vol. 95, no. A7. P. 10321-10336. DOI:https://doi.org/10.1029/JA095iA07p10321.
23. Swider W., Narcisi R.S. Auroral E-region: Ion composition and nitric oxide. Planet. Space Sci. 1977. Vol. 25, no. 2. P. 103-116. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(77)90014-9.
24. Vorobjev V.G., Yagodkina O.I., KatkalovYu.V. Auroral precipitation model and its applications to ionospheric and magnetospheric studies. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2013. Vol. 102. P. 157-171. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.05.007.
