Статьи автора

Резонансные и аномальные структуры спектров ассоциативной ионизации с участием ридберговских атомов

Номер выпуска 10 от 14.09.2025

В рамках стохастического подхода выполнен анализ особенностей резонансной и аномальной структур спектров ассоциативной ионизации (АИ) для случая дипольно-дипольного взаимодействия ридберговских атомов. Использование такого подхода позволяет количественно описать реакцию АИ с образованием положительно заряженного молекулярного иона. Обнаружено, что эффективность несимметричных процессов ионизации для оже-переходов может на порядки превышать эффективность симметричных. Обсуждена важная роль этого явления для развития современных квантовых прикладных исследований и представлений о процессах ионизации, протекающих в ионосфере. Полученные результаты могут быть использованы для решения ряда принципиальных проблем физики плазмы ионосферы. Особенно это касается эффекта “временной задержки” сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), что, в свою очередь, существенно влияет на устойчивость работы ГНСС и дистанционное зондирование поверхности Земли.

0

Увеличение ошибок позиционирования с ростом мощности сигнала глобальных навигационных cпутниковых систем

Номер выпуска 10 от 14.09.2025

В настоящее время разработчиками глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) прилагаются значительные усилия для решения ряда фундаментальных проблем. Однако игнорирование исследователями целой совокупности протекающих в ионосфере неравновесных физико-химических процессов, которые влияют на распространение спутниковых сигналов, зачастую не позволяют продвинуться в их решении. В данной работе обсуждены основные химические реакции, протекающие в нижней ионосфере Земли с участием ридберговских состояний молекул O₂, N₂ и NO. Дано объяснение физической причины временнóй задержки спутникового сигнала, приводящей к ошибкам позиционирования ГНСС. Предложен квантовый подход, посредством которого осуществляется переход от традиционного представления о распространении радиоволн к движению соответствующих фотонов. В этом случае эффективное время задержки при резонансном рассеянии фотона определяется характерным временем жизни промежуточных автоионизационных состояний колебательно-возбужденных ридберговских комплексов. Величина времени жизни обусловлена наличием сильной неадиабатической связи электронного и ядерного движений в промежуточных состояниях комплекса, которая не зависит от напряженности внешнего поля, создаваемого передатчиком ГНСС.

0

Статистический анализ возрастаний потоков энергичных электронов в низкоширотной ионосфере по данным спутников NOAA/POES и MetOp с 1998 по 2022 год

Номер выпуска 6 от 14.09.2025

Интенсивные высыпания быстрых электронов из радиационного пояса Земли (РПЗ) являются одним из важнейших источников ионизации в ионосфере и атмосфере. В данной работе проведен масштабный статистический анализ данных непрерывных низкоорбитальных спутниковых наблюдений солнечно-циклической вариации возрастания интенсивности потоков электронов РПЗ с энергией E_e > 30 кэВ на высоте 850 км, полученных со спутников NOAA/POES и MetOp в период с 1998 по 2022 г. В ходе исследования установлен и подробно описан характер возможных технических сбоев в массивах данных спутниковых измерений с высоким временны́м разрешением, полученных с 2014 по 2022 г. Проведена соответствующая коррекция данных. Показано, что среднегодовое количество суток с возрастанием потоков энергичных электронов быстро увеличивается в течение трех лет после прохождения максимума солнечного цикла и достигает наибольших значений вблизи середины фазы спада солнечной активности. Затем частота событий начинает заметно уменьшаться на восьмилетнем интервале, который включает фазы минимума, роста и максимума солнечного цикла. Минимальный уровень достигается в максимуме солнечной активности.

1 0

Взаимодействие атомов натрия с молекулярным азотом в верхней атмосфере земли

Номер выпуска 10 от 14.09.2025

В последние годы в большом объеме стали доступны спутниковые данные по желтому свечению натриевого слоя, находящегося на высоте 85–95 км от поверхности Земли. Исследования оптической активности на частотах D-линий натрия необходимы для лучшего понимания плазмохимических процессов, протекающих в мезосфере. Следует учитывать, что эти процессы протекают в нейтральной среде, основным компонентом которой является молекулярный азот. В данной работе получены аналитические численные аппроксимации для элементов 3 × 3-матрицы взаимодействия между Na(²P_j) и N₂(X ¹S_g⁺) и потенциала взаимодействия между Na(²S_1/2) и N₂(X ¹S_g⁺) на больших и средних расстояниях между частицами, которые определяют столкновительное уширение спектральных линий. Учтены обменное, квадруполь-квадрупольное, дисперсионное и спин-орбитальное взаимодействия. Обменное взаимодействие между валентным электроном Na и N₂(X ¹S_g⁺) описано локальным псевдопотенциалом Гельмана. При расчете дальнодействующих квадруполь-квадрупольного и дисперсионного взаимодействий учитывался эффект перекрытия электронных плотностей Na(²S_1/2,²P_j) и N₂(X ¹S_g⁺).

0