Вариации потоков излучения в водородной линии
Лайман-альфа в D-области ионосферы
Номер: 17 Год: 2018 Страницы: 64-76
Лайман-альфа в D-области ионосферы
Номер: 17 Год: 2018 Страницы: 64-76
УДК: 551.521
EDN: JNGKTV
Автор(ы):
Дышлевский Сергей Викторович1, e-mail: sergiodd@mail.ruБеликов Юрий Евгеньевич1 e-mail: yury_belikov@mail.ru
Учреждения:
1 - Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Федорова, Москва, Россия
Аннотация:
Рассматриваются особенности проникновения солнечного излучения в водородной линии Лайман-альфа в D-область ионосферы. При этом учитываются не только прямые, но рассеянные на атомарном водороде в верхней атмосфере потоки излучения. Вычисления рассеянных потоков излучения проводились по модифицированной модели переноса излучения, позволяющей рассчитывать вклад многократного рассеяния. Особое внимание уделялось сумеречным условиям, когда прямое излучения не проникает в D-область ионосферы или когда вклад прямого излучения мал. В этих условиях основную роль играет рассеянное на атомарном водороде излучение Лайман-альфа. При этом глубокое проникновение рассеянного излучения в D-область ионосферы обусловлено так называемым сумеречным эффектом, заключающегося в том, что добавление рассеивающего слоя над сильно поглощающим слоем увеличивает прозрачность атмосферы, несмотря на увеличение общей оптической толщины. В рассматриваемом случае рассеивающим слоем является атомарный водород верхней атмосферы, который расположены над поглощающей средой - атмосферным молекулярным кислородом. Рассмотрены также другие особенности и эффекты при переносе излучения в водородной линии Лайман-альфа.
Ключевые слова: математическое моделирование, перенос излучения, линия Лайман-альфа, D-область ионосферы
Сведения об источниках финансирования: -
1 - Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Федорова, Москва, Россия
Аннотация:
Рассматриваются особенности проникновения солнечного излучения в водородной линии Лайман-альфа в D-область ионосферы. При этом учитываются не только прямые, но рассеянные на атомарном водороде в верхней атмосфере потоки излучения. Вычисления рассеянных потоков излучения проводились по модифицированной модели переноса излучения, позволяющей рассчитывать вклад многократного рассеяния. Особое внимание уделялось сумеречным условиям, когда прямое излучения не проникает в D-область ионосферы или когда вклад прямого излучения мал. В этих условиях основную роль играет рассеянное на атомарном водороде излучение Лайман-альфа. При этом глубокое проникновение рассеянного излучения в D-область ионосферы обусловлено так называемым сумеречным эффектом, заключающегося в том, что добавление рассеивающего слоя над сильно поглощающим слоем увеличивает прозрачность атмосферы, несмотря на увеличение общей оптической толщины. В рассматриваемом случае рассеивающим слоем является атомарный водород верхней атмосферы, который расположены над поглощающей средой - атмосферным молекулярным кислородом. Рассмотрены также другие особенности и эффекты при переносе излучения в водородной линии Лайман-альфа.
Ключевые слова: математическое моделирование, перенос излучения, линия Лайман-альфа, D-область ионосферы
Сведения об источниках финансирования: -
Дышлевский, С. В. Вариации потоков излучения в водородной линии Лайман-альфа в D-области ионосферы / С. В. Дышлевский, Ю. Е. Беликов // Гелиогеофизические исследования. – 2018. – № 17. – С. 64-76. – EDN OUNBZB.
Radiation flux variations in Layman alpha hydrogen line
in the ionospheric D-region
Number: 17 Year: 2018 Pages: 64-76
in the ionospheric D-region
Number: 17 Year: 2018 Pages: 64-76
Sergey Viktorovich Dyshlevsky1 e-mail: sergiodd@mail.ru
Belikov Yuri Evgenievich1 e-mail: yury_belikov@mail.ru
Institutions:
1 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorov (FSBI "IPG"), Moscow, Russia
Abstract
The specific aspects of the solar radiation in the Layman-alpha hydrogen line penetration into the ionospheric D-region. In this process not only direct fluxes, but also those ones, scattered on the atomic hydrogen in the upper atmosphere, are taken into consideration. The scattered radiation flux calculations were carried out by the modified transfer radiation model, which allowed to estimate the contribution of the multiple scattering. A special attention was paid to the twilight conditions, when either the direct radiation does not reach into the D region, or the direct radiation contribution into the flux is small. Under these conditions the main role plays the radiation, scattered on the atomic hydrogen. Here the deep penetration of the scattered radiation into the ionospheric D-region is due to so-called twilight effect when the addition of the scattered layer over the strongly absorbing layer increases the atmospheric transparency in spite of the total optical depth growth. In our case the scattered layer is the Earth exosphere and the uppermost atmospheric atomic hydrogen, which situated over the absorbing layer which is the atmospheric molecular oxygen. Some other specific features and effects arising at the radiation transfer process in the Layman-alpha hydrogen line.
Keywords: mathematical modeling, radiation transfer, Layman-alpha line, ionospheric D-region
Information about sources of financing: -
1 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorov (FSBI "IPG"), Moscow, Russia
Abstract
The specific aspects of the solar radiation in the Layman-alpha hydrogen line penetration into the ionospheric D-region. In this process not only direct fluxes, but also those ones, scattered on the atomic hydrogen in the upper atmosphere, are taken into consideration. The scattered radiation flux calculations were carried out by the modified transfer radiation model, which allowed to estimate the contribution of the multiple scattering. A special attention was paid to the twilight conditions, when either the direct radiation does not reach into the D region, or the direct radiation contribution into the flux is small. Under these conditions the main role plays the radiation, scattered on the atomic hydrogen. Here the deep penetration of the scattered radiation into the ionospheric D-region is due to so-called twilight effect when the addition of the scattered layer over the strongly absorbing layer increases the atmospheric transparency in spite of the total optical depth growth. In our case the scattered layer is the Earth exosphere and the uppermost atmospheric atomic hydrogen, which situated over the absorbing layer which is the atmospheric molecular oxygen. Some other specific features and effects arising at the radiation transfer process in the Layman-alpha hydrogen line.
Keywords: mathematical modeling, radiation transfer, Layman-alpha line, ionospheric D-region
Information about sources of financing: -