Фотометрия и моделирование излучений полярных сияний тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Дашкевич, Жанна Владимировна

• Дашкевич, Жанна Владимировна
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Дашкевич, Жанна Владимировна

Введение.

1. Излучение полярной ионосферы в ультрафиолетовой области спектра.

1.1. В ведение.

1.2. Численная модель излучения полос системы Лаймана-Берджа-Хопфилда (LBH) молекулярного азота.

1.2.1. Интенсивность LBH излучения.

1.2.2. Объемные скорости возбуждения.

1.3. Излучение LBH полос в электронных и протонных полярных сияниях.

1.3.1. Возбуждение терма a'llgмолекулярного азота.

1.3.2. Заселенность колебательных уровней a1ngтерма.

1.3.3. Влияние межсистемных переходов, столкновительной дезактивации и атмосферного поглощения на интенсивность

LBH излучения.

1.4. Определение параметров потоков высыпающихся частиц.

1.5. Результаты.

2. Синтетические спектры излучения молекулярного азота в полярных сияниях.

2.1. В ведение.

2.2. Алгоритм расчета синтетических спектров молекулярных систем.

2.3. Синтетический спектр системы полос Лаймана-Берджа-Хопфилда.

2.2.1 Спектрометрическая характеристика терма a'ng.

2.3.2. Спектр LBH системы в электронных и протонных полярных сияниях.

2.3.3. Зависимость интенсивности спектра LBH системы от характеристической энергии высыпающихся частиц и вращательной температуры молекулы.

2.4. Синтетические спектры полос системы Вегарда-Каплана и первой положительной системы молекулярного азота.

2.5. Результаты.

3. Исследование характеристик полярных сияний и параметров высыпающихся потоков по интенсивности авроральных эмиссий видимой области спектра.

3.1. Введение.

3.2. Численная модель излучения полярных сияний.

3.2.1. Физико-химическая модель возмущенной полярной ионосферы.

3.2.2. Методика восстановления энергетического спектра высыпающихся электронов.

3.3.3. Результаты моделирования.

3.3. Отношение интенсивностей эмиссий ^зсхДшв и I5577/I4278 в полярных сияниях по данным сканирующих фотометров.

3.3.1. Проведение измерений и обработка экспериментальных данных.

3.3.2. Зависимость отношений ГбзосАшв и I5577/I4278 от интенсивности эмиссии 4278 А.

3.3.3. Оценка содержания NO в полярных сияниях по отношению интенсивностей I5577/I4278.

3.4. Томографические реконструкции излучения полярной ионосферы в видимой области спектра.

3.4.1. Описание эксперимента по оптической авроральной томографии.

3.4.2. Томографическая реконструкция объемной интенсивности излучения 4278 А и 5577 А.

3.4.3. Меридиональное поведение характеристик излучения полярного сияния и параметров высыпающегося потока электронов.

3.4.5. Сравнение результатов радиофизической и авроральной томографии.

3.5. Аналитическая модель быстрых вариаций интенсивности эмиссии 5577 A OC'S).

3.5.1 Быстрые вариации интенсивности эмиссии O^S) и

3.5.2. Импульсная модель.

3.5.3. Неимпульсная модель.

3.5.4. Использование неимпульсной модели.

3.6. Результаты.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фотометрия и моделирование излучений полярных сияний»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертации рассматривается широкий круг вопросов, связанных с изучением свечения полярного сияния на основе экспериментальных данных и моделирования авроральных процессов. Предметами исследований являются: свечение полярного сияния в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, состав полярной атмосферы, физико-химическое взаимодействие составляющих возбужденной ионосферы, пространственная структура авроральных дуг, динамика и диагностика характеристик потоков высыпающихся во время полярного сияний частиц.

Актуальность темы

С началом космической эры практическая деятельность человечества все чаще вторгается в магнитосферу и ионосферу, превращая их в среду обитания человека. Проблема повышение надежности радиосвязи, обеспечение работоспособности спутниковых систем и радиационной безопасности является важнейшей прикладной задачей, решение которой невозможно без фундаментальных исследований физических процессов в ближнем космосе. Особый интерес представляет изучение возмущений в магнитосферно-ионосферной системе, «зеркалом» которых являются полярные сияния. Яркость, спектр, структура и геометрическая форма полярных сияний напрямую зависят от характеристик вторгающихся в ионосферу потоков электронов и протонов магнитосферного и солнечного происхождения, вызывающих сложную динамику физико-химических процессов. Комплексное изучение полярных сияний дает нам информацию как о структуре и составе полярной ионосферы, так и о процессах, происходящих внутри магнитосферы.

Процессы, протекающие в полярной ионосфере, оказывают влияние и на состояние ионосферы на других широтах. Поэтому диагностика состояния полярной ионосферы является одной из ключевых в проблеме глобального контроля и прогноза состояния геосферы Земли. Для эффективной диагностики необходимо построение физико-химической модели возмущенной полярной ионосферы, учитывающей взаимодействие основных и малых составляющих ионосферы и позволяющей моделировать излучение полярных сияний. Главным источником излучения в ультрафиолетовом диапазоне 1200-1800 А является система молекулярного азота Лаймана-Берджа-Хопфилда. Построение теоретической модели излучения этой системы полос важно еще и потому, что ультрафиолетовая область спектра является рабочей для оптических и спектрометрических приборов, установленных на спутниках типа DE или Viking.

В видимой области спектра наиболее известными являются эмиссии N2+ 4278 A, OI 5577 А, 01 6300 А. Источник эмиссий 5577 А и 6300 А -возбужденный атомарный кислород- играет важную роль в физико-химическом процессе, происходящем во время полярных сияний. Количество возбужденных атомов 0(!S) и O('D) напрямую зависит от атомарного кислорода и окиси азота, о содержании которых в возмущенной атмосфере до сих пор нет однозначного мнения. Интенсивность эмиссии 4278 А в полярных сияниях зависит от величины потока и от средней энергии высыпающихся частиц. Поэтому измерения абсолютных интенсивн остей и отношений интенсивностей основных авроральных эмиссий могут быть использованы как для диагностики параметров высыпающегося потока электронов, так и для оценки концентраций атмосферных газов.

Спектрометрические измерения полярных сияний являются важным методом экспериментального исследования в магнитосферно-ионосферной физике. Анализ экспериментально полученных авроральных спектров предполагает в первую очередь разделение суммарного спектра на полосы и линии, соответствующие конкретным радиационным переходам. Для решения этой задачи необходимо владение методикой расчета синтетических спектров в широком диапазоне длин волн.

Развивающаяся в последнее время оптическая томография является сравнительно новым методом исследования полярных сияний, позволяющим восстановить пространственную структуру аврорального излучения. И хотя работы в этой области ведутся достаточно активно, результатов томографических исследований авроральных событий как таковых мало. Проведенный в ПГИ томографический эксперимент, направленный на изучение пространственно-временной структуры полярных сияний и параметров высыпающихся потоков электронов, является одним из звеньев в цепочке томографических экспериментов.

Цель работы.

Целью данной работы является исследование эмиссий полярных сияний в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, изучение динамики характеристик аврорального свечения и параметров высыпающихся во время ионосферных возмущений потоков энергичных частиц. В соответствии с целью ставились следующие задачи:

- построение модели излучения системы Лаймана-Берджа-Хопфилда (LBH) молекулярного азота в электронных и протонных полярных сияниях; исследование механизмов возбуждения и дезактиваци уровня a'llg молекулярного азота; создание математической модели вычисления интенсивности LBH эмиссий; апробация модели на имеющихся экспериментальных данных; исследование возможности диагностики характеристик высыпающихся во время полярных сияний потоков частиц по интенсивности LBH эмиссий;

- построение алгоритма расчета синтетических спектров излучения полярных сияний на примере излучения систем молекулярного азота; исследование зависимости формы спектров от ионосферных условий;

- построение физико-химической модели авроральной ионосферы, позволяющей рассчитать концентрации её нейтральных и возбужденных компонент; моделирование на основе физико-химической модели излучения основных авроральных эмиссий: 4278 А, 5577 А, 6300 А;

- исследование поведения отношений интенсивностей эмиссий 4278 А, 5577 А, 6300. А по данным сканирующих фотометров, работавших на Кольском полуострове в течение сезонов 1998-2000гг;

- исследование на основе данных оптического томографического эксперимента 1999 г пространственной структуры дуг полярного сияния; восстановление энергетических спектров высыпающихся электронов; исследование меридионального поведения характеристик излучения и параметров высыпающихся электронных потоков;

Научная новизна.

- Создана модель излучения LBH полос в полярных сияниях, которая позволяет рассчитать картину свечения LBH полос для произвольно заданного источника электронов или протонов. В модели учитываются возбуждение терма a'llg посредством межсистемных переходов, дезактивация возбужденного молекулярного азота атмосферными газами, эффекты поглощения LBH излучения молекулярным кислородом и азотом. Для расчета высотных профилей скоростей возбуждения атмосферных газов используется метод, который устанавливает простую связь между произвольно заданным начальным спектром высыпающихся частиц и скоростью возбуждения. В рамках созданной модели исследовано влияние межсистемных переходов и столкновительной дезактивации на интенсивность излучения LBH полос.

- Создана физико-химическая модель возбужденной ионосферы, позволяющая рассчитывать концентрации следующих нейтральных и ионизированных компонент: 02+, N2+, О+(4S), 0+(2D), 0+(2Р), 0(]D), O('S),

N(4S), N(2D), N(2P), NO, NO+, N+, N2(A) и концентрацию электронов в условиях полярных сияний. Модель включает в себя 54 химические реакции, влияющих на концентрации перечисленных компонент.

- В результате исследования поведения отношений I5577 /I4278 в зависимости от интенсивности эмиссии 4278 А по данным сканирующих фотометров получено, что отношение I5577/I4278 имеет тенденцию к возрастанию с ростом интенсивности эмиссии 4278 А в исследованном диапазоне 0.151.7 кР.

- Впервые в России Полярным геофизическим институтом проведен уникальный эксперимент по оптической томографии полярных сияний с использованием трех меридиональных сканирующих фотометров. В результате обработки экспериментальных данных восстановлено пространственное распределение интенсивностей эмиссий 4278 А и 5577 А, определены параметры характеристик высыпающихся потоков частиц, выявлены особенности меридионального поведения характеристик излучения и параметров высыпающегося потока электронов в спокойных дугах полярных сияний.

- Предложена аналитическая неимпульсная модель быстрых вариаций интенсивности эмиссии 5577 А, которая позволяет связать между собой наблюдаемые параметры авроральных пульсаций с физико-химическими процессами, и по сути, может являться методикой диагностики этих процессов.

На защиту выносятся:

1. Модель излучения системы молекулярного азота.

2. Поведения отношений I6300/I4278 интенсивности эмиссии 4278 А. полос Лаймана-Берджа-Хопфилда и I5577 /I4278 в зависимости от

3. Особенности меридионального распределения интенсивности эмиссий 4278 А, 5577 А и характеристик высыпающихся электронов в спокойных дугах полярных сияний по данным оптического томографического эксперимента 10-11 февраля 1999г.

Практическая значимость работы.

Разработанная в диссертации модель излучения полос системы Лаймана-Берджа-Хопфилда молекулярного азота представляет собой составную часть глобальной математической модели излучений полярных сияний. Полученные с помощью этой модели результаты позволяют усовершенствовать знания о LBH системе и использовать её как одно из средств дистанционной диагностики высокоширотной ионосферы космическими оптическими средствами.

Синтетические спектры используются в авроральных и лабораторных исследованиях, включающих в себя спектральную идентификацию экспериментально полученных спектров, нахождение вращательных температур молекул и сечений возбуждения атмосферных газов.

Созданная физико-химическая модель возбужденной ионосферы позволяет рассчитывать концентрации 14-ти нейтральных и ионизированных составляющих ионосферы и концентрацию электронов, а также моделировать на её основе излучение основных авроральных эмиссий полярных сияний.

Методика восстановления энергетических спектров по экспериментально полученным высотным профилям интенсивности авроральных эмиссий позволяет получать параметры высыпающегося во время полярного сияния потока электронов.

Полученные на статистически большом экспериментальном материале зависимости отношений 1бз<х/Ц278 и I5577/I4278 от интенсивности эмиссии 4278 А, так же, как и информация, установленная в ходе оптического томографического эксперимента 10-11 февраля 1999 г., полезны для исследования происходящих во время полярных сияний ионосферных процессов и природы ионосферно-магнитосферных связей.

Предложенная аналитическая неимпульсная модель быстрых вариаций интенсивности эмиссии 5577 А позволяет по параметрам наблюдаемых авроральных пульсаций определять физико-химические процессы, участвующие в образовании возбужденных атомов кислорода.

Реализация результатов:

Результаты моделирования излучения системы Лаймана-Берджа-Хопфилда в полярных сияниях были использованы другими исследователями при изучении свечения LBH полос в полярных сияниях. Результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы при разработке моделей излучения ионосферы, а также при исследовании физических процессов, происходящих в ионосфере и магнитосфере, в таких учреждениях, как ИКИ, ИЗМИРАН, С-Пб.ГУ, ГОИ, ИГТГ и др.

Апробация работы.

Результаты исследований представлялись на международных конференциях по оптическим методам исследования атмосферы в г. Тромсе (Норвегия) 1990 г., г. Кируне (Швеция) 1991 г., г. Стокгольме (Швеция) 2000 г., г. Эмблисанде (Великобритания) 2004 г., на XIX Генеральной Ассамблее EGS в г. Гренобль (Франция) 1994 г., на ежегодных семинарах «Физика авроральных явлений» г. Апатиты (Россия) 1993, 2000,2001,2002 гг., на интернациональной конференции по суббурям в г. Леви (Финляндия) 2004 г., на интернациональном симпозиуме в г. Бостон (США) 2001 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из Введения, трех глав и Заключения. Общий объем 145 стр., включая 34 рисунка, 4 таблицы, библиографию из 143 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Дашкевич, Жанна Владимировна

Основные результаты диссертационной работы:

1. Создана численная модель излучения полос системы Лаймана-Берджа-Хопфилда в электронных и протонных полярных сияниях, которая позволяет рассчитать картину свечения LBH полос для произвольно заданного источника частиц.

Численно показано: а) в авроральных условиях в возбуждении терма а1 Пё участвуют как прямой удар энергичной частицей, так и межсистемные переходы между уровнями а1 Пё , a''Eu , w!Au; б) изменение интенсивности полос LBH вследствие столкновительной дезактивации N2(a1ng) становится существенным (-10%) в случае больших характеристических энергий электронов (>10 кэВ); в) для высыпаний протонов с характеристической энергией <10 кэВ главный вклад в возбуждение LBH полос вносят Н-атомы, роль вторичных электронов становится главенствующей на характеристических энергиях >15 кэВ; г) в случае электронных высыпаний отношение интенсивностей двух полос LBH, имеющих разную степень поглощения молекулярным кислородом, изменяется в 4 раза в интервале характеристической энергии электронов 0.110 кэВ и может быть использовано для определения средней энергии высыпающихся электронов; д) в случае протонных высыпаний для определения характеристической энергии может быть использовано отношение интенсивностей эмиссии Hp и LBH полосы, которое изменяется в 20-30 раз в диапазоне характеристических энергий протонов 1-32 кэВ.

2. Предложен алгоритм расчета синтетических спектров излучения полярных сияний. Входными параметрами в этом алгоритме являются: модель нейтральной атмосферы, начальные параметры высыпающихся частиц, расстояние от источника свечения до регистрирующего это излучение прибора, спектральное разрешение регистрирующего прибора.

3. Создана физико-химическая модель возбужденной полярной ионосферы, позволяющая рассчитывать концентрации следующих нейтральных и ионизированных компонент: 02+, N2+, 0+(4S), 0+(2D), 0+(2Р), O('D), CK'S), N(4S), N(2D), N(2P), NO, NO+, N+, N2(A3Iu+) и концентрацию электронов в условиях полярных сияний для произвольно заданного источника высыпающихся частиц.

4. Исследовано поведение отношений 1бзос/14278 и I5577/I4278 от интенсивности эмиссии 4278 А. Получено, что величина отношения Ьзос/Ьшв уменьшается с 2 до 0.4 с ростом интенсивности эмиссии 4278 А от 0.1 до 3 кР. Величина отношения I5577/I4278 с ростом интенсивности эмиссии 4278 А в исследованном диапазоне 0.15 -1.7 кР имеет тенденцию к возрастанию и принимает значения 4.2 - 6.4. Полученные значения и характер изменения отношения I5577/I4278 показывают, что в типичных ночных полярных сияниях концентрация NO в максимуме высотного профиля в среднем составляет 108 см"3.

5. По данным оптического томографического эксперимента исследована пространственная структура интенсивности свечения и параметров высыпающихся потоков в спокойных дугах полярного сияния. Найдены особенности поведения характеристик излучения и параметров высыпающегося потока электронов вдоль меридиана внутри всего аврорального образования на линейных масштабах порядка 140 км: характерной особенностью является тенденция к уменьшению высоты максимума объемной интенсивности излучения в направлении с юга на север на 4-8 км, что соответствует увеличению средней энергии электронов в направлении с юга на север вдоль меридиана на 2-4 кэВ. Найдены особенности поведения характеристик интенсивностей излучения и параметров высыпающегося потока электронов вдоль меридиана внутри отдельно взятой дуги: характерной особенностью является структура, имеющая вид перевернутого "V", наблюдаемая в изменении вдоль меридиана средней энергии и соответсвующее "V"-образное изменение поперек дуги высоты максимальной интенсивности свечения.

6. Предложена аналитическая неимпульсная модель быстрых вариаций интенсивности эмиссии 5577 А, которая позволяет связать между собой наблюдаемые параметры авроральных пульсаций с физико-химическими процессами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Дашкевич, Жанна Владимировна, 2005 год

1. Иванов В.Е., Сергиенко Т.И. Взаимодействие авроральных электронов с атмосферными газами // С.-П. 144 с. 1992.

2. Иванов В.Е., Козелов Б.В. Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли // Апатиты: изд. Кольского научного центра РАН. 260 с. 2001.

3. Кириллов А.С., Аладьев Г.А. Роль реакции N2(A3£1'u,v)+0 в свечении зеленой линии и колебательной кинетике молекулярного азота в высокоширотной верхней атмосфере // Космич. исслед.Т.36. № 5. С. 451-457. 1998.

4. Козелов Б.В. Юрова И.Ю. Взаимодействие протонно-водородного пучка с молекулярным азотом // Препринт 111 И-91-3-83. Апатиты: КНЦ РАН. 34с. 1991.

5. Короткое В.Г., Козелов Б.В., Леонтьев С.В. Авроральный механический сканирующий фотометр ФСК-2 // Приборы и методика геофизического эксперимента. Отв. ред. В.Е. Иванов. Кольский научный центр РАН. Мурманск. С. 15-20. 1997.

6. Коновалов В.П., Сон Э.Е. Деградационные спектры электронов в газах // Химия плазмы. Т. 14. С. 194-227. 1987.

7. Сергиенко Т.И., Иванов В.Е. Восстановление концентрации атомарного кислорода по данным измерений интенсивностей оптических эмиссий полярных сияний // Сб. 111И КНЦ РАН: Моделирование процессов в верхней полярной атмосфере. Мурманск. С. 153-165. 1998.

8. Фришман И.Г. Распределение энергии в спектрах полярных сияний в области 3900-8700 А // Оптика и спектроскопия. Т. 6. Вып. 3. С. 323-328. 1959.

9. Хьюбер К.-П., Герцберг Г. Константы двухатомных молекул. Перевод с английского языка//М: Мир. Т.2. 365 с. 1984.

10. Beiting E.J., Feldman P.D. Ultraviolet spectrum of the aurora (2000-2800 A) // J.Geophys.Res. V.84. N.A4. P.1287-1296. 1979.

11. Berrington K. A., Burke P. G. Effective collision strengths for forbidden transitions in e-N and e-O scattering // Planet. Space Sci.V. 29. № 3. P. 377-380. 1981.

12. Black G., Slander T. G., St. John G. A., Young R. A. Vacuum-ultraviolet photolysis of N20. IV. Deactivation of N(2D) //J. Chem. Phys. V.51. №1 P 116121. 1969/

13. Dandekar B.S. Simplified formula for the determination of the altitude of an auroral arc from a single station // J. Atmos. Terr. Phys. V.36. №5. P.829-834. 1974.

14. DeMore W.B., Sander S.P., Golden D.M., Molina M.T., Hampson R.F., Kurylo M.J., Howard С .J., Ravishankara A.R. Chemical kinetics and photochemical data for use in stratospheric modeling // Evalution number 9. JPL publication 90-1. Pasadena. CA. 1990.

15. Doe A.R., Kelly J.D., Semeter J.L., Steele D. P. Tomographic reconstruction of 630.0 nm emission structure for a polar cap arc // Geophys. Res. Lett. V.24. №9. P.l 119-1122. 1997.

16. Garstang R. H. Transition probabilities in auroral lines, in airglow and aurora // Pergamon. New York. 1956. Gattinger R.L., Vallance Jones A. The intensity ratios of auroral emission features // Ann. Geophys. V. 28. № 1. P. 91-97. 1972.

17. 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('S) in aurora //Planet. Space Sci. V.33. №2. P.207-221. 1985.

18. Gattinger R.L., Llewellyn E.J., A.Vallance Jones. On I(5577A) and I(7620A) auroral emissions and atomic oxyden densities // Ann. Geophysicae, V.14. №7. P. 687-698,1996.

19. Gerard J.-C. Thermospheric ODD nitroden // Planet. Space Sci.V.40. № 2/3. P.337-353. 1992.

20. Germany G.A., Torr M.R., Richards P.G., Torr D.G. The dependence of modeled OI 1356 and N2 LBH auroral emissions on the neutral atmosphere // J. Geophys. Res. V.95. №A6. P.7725-7733. 1990.

21. Germany G.A., Torr M.R., Torr D.G, Richards P.G. Use of FUV auroral emissions as diagnostic indicator // J. Geophys. Res. V.99. №A1. P.383-388. 1994a.

22. Germany G.A., Torr D.G, Richards P.G., Torr M.R., John S. Determination of ionospheric conductivities from FUV auroral emissions // J. Geophys. Res. V.99. №A12. P.23297-23305. 1994b.

23. Henriksen K. Photometric investigation of 4278 A and 5577 A emissions in aurora // J. Atmos. Terr. Phys. V.35. №7. P.1341. 1973.

24. McDade I.C., Llewellyn E.J. Inversion techniques for recovering two-dimensional distributions of auroral emission rates from tomographic rocket photometer measurement // Can.J.Phys. V.69. P.1059-1068. 1991.

25. Energy dependence and branching ratio of the + О reaction // J. Geophys. Res. V.79. №19. P.2925-2926. 1974. Meier R.R. Ultraviolet spectroscopy and remote sensing of the upper atmosphere // Space.Sci.Rev. V.58. №1/2. 1991.

26. Meier R.R., Strickland D.J., Feldman P.D., Gentieu E. P. The ultraviolet dayglow. 1. Far UV emission of N and N2 // J. Geophys. Res. V.85. №A5. P.2177-2184. 1980.

27. Meier R.R., Conway R.R, Feldman P.D., Strickland D.J., Gentieu E. P. Analysis of nitrogen and oxygen ultraviolet auroral emissions // J. Geophys. Res. V.87. №A4. P.2444-2452. 1982.

28. NO*, and NiH J.Phys.B. V.12. №9. P.1591-1602. 1979. Nygren Т., Makkanen M., Lehtinen M., Kaila K. Application of stochastic inversion in auroral thomography // Ann. Geophysicae. V. 14. №11. P. 11241133.1996.

29. Oppenheimer M., Constantinides E. R., Kirby-Docken K., Victor G. A., Dalgarno A., Hoffman J.H. Ion photochemistry of the thermosphere from Atmospheric Explorer-C measurements // J. Geophys. Res. V.82. №35. P.5485-5492.1977.

30. Porter H.S., Jackman C.H., Green A.E.S. Efficiencies for production of atomic nitroden and oxygen by relativistic proton impact in air // J. Chem. Phys. V.65. №1. P. 154-167. 1976.

31. Rees M.H., Luckey D. Auroral electron energy derived from ratio of spectroscopic emission. 1. Model computations // J. Geophys. Res. V.79. №34. P.5181-5186. 1974.

32. Sharp W.E., Rees M.N., Stewart A.I. Coordinated rocket and satellite measurements of on auroral event. 2. The rocket observations and analysis // J. Geophys. Res. V.84. №A5. P.1977-1984. 1979.

33. Shemansky D.E. Transition probabilities and collision broadening cross section of the N2 Lyman-Birge-Hopfield system // J. Chem. Phys. V.51, N.12. P.5487-5494. 1969.

34. Shepherd M.G., Shepherd G.G. On the 1(557.7 nm)/I(427.8 nm) emission rate ratio in aurora // J. Atmos. Terr. Phys. V. 57. № 8. P. 933-943. 1995.

35. Singh V., Singhal R. P. Intensities of N2 bands in proton-induced polar cap aurora // J. Geophys. Res. V.83. №A4. P. 1653-1654. 1978a.

36. Singh V., Singhal R. P. Binary encounter calculations or proton energy deposition in N2 // J. Geophys. Res. V.83. №A4. P.1655-1658. 1978b.

37. Singh V., Singhal R. P. Secondary electrons in proton-induced polar cap aurora // Indian J. Radio and Space Phys. V.7. P.33.1978c.

38. 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. V.94. № A12. P. 16899- 16911. 1989.

39. Slander T. G., Black G. O('S) guenching profile between 75 and 115 km. // Planet. Space Sci. V.21. №10. P.1757-1761. 1973.

40. Slander T. G., Black G. Quenching of O('S) by 02(a1Ag) // Geophys. Res. Lett. V.8. №5. P.535-538. 1981.

41. Solomon S.C., Hays P.B., Abreu V.J. Tomographic inversion of satellite photometry. Part 2 // Appl. Opt. V.24. №23. P.4134-4140. 1985.

42. Solomon S. C., Hays P. В., Abreu V. J. The auroral 6300A emission: observations and modelling // J.Geophys. Res. V. 93. №A9. P.9867-9882. 1988

43. St-Maurice J.-P., Torr D. G. Nonthermal rate coefficients in the ionosphere: The reaction of О+ with N2, О 2 and NO // J. Geophys. Res. V.83. №A3. P.969-977. 1978

44. Stelle D. P., McEwen D.J. Electron auroral excitation efficiencies and intensity ratios // J. Geophys. Res. V.95. №A7. P.10321-10336. 1990.

45. Steele D. P., McEwen D.J., Murphree J.S. On the possibility of auroral remote sensing with the Viking ultraviolet imager // J. Geophys. Res. V.97. №A3 P.2845-2862. 1992.

46. Steele D. P., McEwen D.J., Murphree J.S. A comparison of Viking UVI auroral observations and model calculations of camera responses // J. Geophys. Res. V.100. №A3. P.3657-3668. 1995. Stormer C. The Polar aurora// Clarendon. Oxford. 1955.

47. Torr D. G., Torr M. R. Chemistry of the thermosphere and ionosphere// J. Atm. Terr. Phys. V.41. №7/8. P.797. 1979.

48. Torr M.R., Torr D.G., Chang Т., Richards P., Germany G. N2 Lyman -Birge-Hopfield dayglow from ATLAS 1 // J. Geophys. Res. V.99. №A11. P.21397-21407. 1994.

49. Vanderslise J.T., Tilford S.G., Wilkinson P.G. The high-resolution absorption spectrum of nitrogen from 1060 to 1520 A 1. а1Пэ system // Astrophys.

50. J. V.141, N.2. P.395-426. 1965.

51. Wiese W. L., Smith M. W., Glennon В. M. Atomic transition probabilities, vol.1 // Natl. Stand. Ref. Data Ser.-U.S. Nat. Bur. Stand. 1966.1. Благодарности