Исследование роли электронно-возбужденного молекулярного азота в излучательном балансе верхней и средней атмосферы Земли

Молекулярный азот N2 является главным молекулярным газом в атмосфере Земли. Высокоширотная атмосфера Земли подвергаются воздействию потоков высокоэнергичных электронов и протонов, поэтому взаимодействие высокоэнергичных частиц с газами атмосферы Земли (основные атмосферные газы N2 , О2 и О) приводит к образованию потоков вторичных электронов на высотах верхней и средней атмосферы во время процессов ионизации молекул. В настоящем исследовании рассмотрена электронная кинетика триплетных состояний A3u+, B3Πg, W3Δu, B'3Σu–, C3Πu N2 в верхней и средней атмосфере. Вторичные электроны, сталкиваясь с молекулами азота, приводят к возбуждению всех триплетных состояний. В дальнейшем при излучательных переходах и при молекулярных столкновениях энергия возбуждения аккумулируется на нижних электронно-возбужденных состояниях N2. Обсуждается роль электронно-возбужденного молекулярного азота в свечении зеленой линии атомарного кислорода в полярной ионосфере Земли, а также в свечении различных систем полос N2. Рассмотрено неупругое взаимодействие метастабильного молекулярного азота с молекулами кислорода и показано, что данное взаимодействие важно в образовании синглетного кислорода на высотах свечения спрайтов в средней атмосфере Земли.