Эмпирическая модель инфракрасного излучения молекулы окиси азота NO (5.3 мкм) в верхней атмосфере

Инфракрасное (ИК) излучение молекулы окиси азота NO (5.3 мкм), возникающее на высотах средней атмосферы, имеет большое значение для формирования теплового режима верхней атмосферы и энергетического баланса на этих высотах. Важность эмиссии NO (5.3 мкм) во многом определяется ее ролью в процессах возбуждения эмиссии атомарного кислорода 630 нм во время интенсивных красных сияний, которое приводит к сбросу энергии из верхней атмосферы. Известно, что во время значительных геомагнитных возмущений и усилений красной эмиссии возрастает интенсивность континуума. Это, в свою очередь, означает, что в верхних слоях атмосферы увеличивается содержание молекул NO, что приводит к увеличению интенсивности инфракрасного (ИК) излучения, которое сопровождается охлаждением верхней атмосферы.
В работе представлена эмпирическая модель инфракрасного излучения молекулы окиси азота NO (5.3 мкм) в верхней атмосфере. Аналитические выражения, описывающие основные закономерности поведения интенсивности эмиссии 5.3 мкм молекулы окиси азота для различных гелио-геофизических условий, получены при помощи систематизации и анализа данных многолетних ракетных и спутниковых измерений. Проанализированы фотохимические процессы, приводящие к возникновению излучения NO в верхней атмосфере. Получены аналитические выражения, описывающие статистические закономерности вариаций высотного распределения интенсивности эмиссии NO (5.3 мкм), ее сезонного и широтного поведения, а также характер ее зависимости от уровня солнечной активности (Семенов и др., 2018). Разработаны аналитические соотношения, характеризующие связь между интенсивностью излучения 5.3 мкм, высотой излучающего слоя и температурой атмосферы на высотах излучения этой эмиссии. Выявлено, что зависимость интенсивности эмиссии окиси азота от солнечной активности имеет выраженный нелинейный характер.
Таким образом, собранные и систематизированные данные многолетних исследований со спутников и ракет инфракрасного излучения молекулы окиси азота позволили выявить ряд пространственно-временных вариаций различных типов, которые могут быть использованы при разработке эмпирических моделей вариаций ИК излучения средней и верхней атмосферы.
Работа выполнялась при поддержке гранта РФФИ № 16-05-00120.

Литература
1. Семенов А.И., Медведева И.В., Перминов В.И. Пространственно-временные вариации инфракрасных эмиссий верхней атмосферы. 3. Излучение 5.3 мкм молекулы окиси азота // Геомагнетизм и аэрономия. 2018. Т. 58. № 2. С. 287-294. DOI: 10.7868/S0016794018020153