Дневной O(1D) считается одной из важных малых химических составляющих стратосферы, мезосферы и термосферы, поскольку играет важную роль в химическом, радиационном и тепловом балансе этого региона [1]. Образующийся в результате фотолиза O2 и O3, O(1D) является посредником, участвующим в преобразовании поглощенной энергии солнечного излучения в нагрев этой области и, в частности, в возбуждение N2(ν) и CO2(ν). Также O(1D) участвует в реакциях разрушения долгоживущих парниковых газов, окисления CH4 и образования HOx и NOx. Кроме того, эмиссия красной линии O(1D) является одним из наиболее важных свечений атмосферы, измерения которой используются для диагностики ионосферы, например, плотности электронов и нейтрального ветра в области F [2]. Поэтому много работ и целых экспериментальных кампаний посвящено, например, измерению особенностей образования O(1D) в результате фотолиза О3 [3-4].
До недавнего времени считалось, что в ночное время вышеупомянутые процессы прекращаются из-за отсутствия постоянного источника O(1D) и чрезвычайно низкого (менее 1 с) времени жизни этой компоненты. В этом году, основываясь на лабораторных экспериментах, Kalogerakis [5] предложил ранее неизвестный источник O(1D) и O2 A-band в области мезопаузы в результате мультиквантового гашения возбужденных состояний ОН столкновениями с атомарным кислородом в основном состоянии:
OH(ν≥5) + O(3P) -> OH(0≤ν’≥ν-5) + O(1D) (1)
Принимая во внимание основной путь этого процесса
OH(9) + O(3P) -> OH(3) + O(1D), (2)
Kalogerakis показал, что новая модель O2 A-band очень хорошо (как качественно, так и количественно) описывает результаты ранних ракетных измерений ночных профилей эмиссии этого атмосферного свечения. Таким образом, он доказал, что процесс (1) действительно имеет место в реальной атмосфере и путь (2) является главным источником ночного O(1D).
В данной работе новый источник O(1D) в области мезопаузы и данные спутникового зондирования инструментом SABER (Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry) на спутнике TIMED (Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics) за 2003-2005 гг. были применены для определения ночных распределений O(1D) в диапазоне высот 80-105 км.
Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ № 17-05-01142.