Дециметровое и инфракрасное излучения нижней ионосферы в периоды повышения солнечной активности

• скачать

   Во время геомагнитных возмущений в E- и D-слоях ионосферы происходит
   значительный отрыв электронной температуры T_e от температуры среды
   T_s, т.е. T_e<<T_s. В результате устанавливается
   двухтемпературная слабоионизованная рекомбинационная плазма, параметры
   которой достаточно надежно определяются на основании прямых ракетных
   измерений. Так как частота соударений электронов с нейтральными частицами
   среды порядка 10¹²- 10¹⁴  c^-1, в плазме формируются
   два локальных распределения по энергиям дискретных состояний атомов и
   молекул. Первое (с температурой T_e) соответствует
   высоковозбужденным ридберговским состояниям, расположенным выше некоторой
   энергии E_* (горлышка стока). Она находится из условия минимума
   константы скорости тушения за счет переходов в нижележащие состояния.
   Второе (с температурой средыT_s) относится к низколежащим
   состояниям. Положение узкого места находится из условия минимума константы
   скорости тушения за счет переходов в нижележащие состояния.
  

   В докладе обсуждаются основные механизмы процессов заселения и тушения
   ридберговских состояний в рекомбинационной двухтемпературной плазме.
   Важнейшим из них является процесс  l-перемешивания, приводящий к
   образованию орбитально вырожденных квазимолекул A**N₂ и А**O₂
   Заселенности ридберговских состояний квазимолекул зависят
   от концентрации среды, потока и температуры электронов. Рассмотрен спектр
   некогерентного излучения дециметрового диапазона для переходов между
   расщепленными уровнями этих квазимолекул. Показано, что он является
   неоднородным и содержит три диапазона частот, в которых происходит
   заметное уменьшение интенсивности излучения. Физическая причина
   формирования этих диапазонов обусловлена сдвигом спектров излучения
   квазимолекул, содержащих невозбужденные молекулы N₂ и O₂.
   Образование ридберговских квазимолекул сопровождается интенсивным
   сверхфоновым инфракрасным (ИК) излучением, по спектру которого можно
   восстанавливать послойные распределения заселенностей ридберговских частиц
   в D- и E-слоях атмосферы.