‘O+ + O2 → O2+ + O’ Reaksiyonu İçin Ortalama Serbest Yol Değişimlerinin Güneş Tutulması Süresince İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Ukrayna/Kharkiv şehri üzerinde gözlemlenen 29 Mart 2006 tarihindeki parçalı güneş tutulmasına, iyonküre kimyasında önemli reaksiyonlardan biri olan ‘O+ + O2 → O2+ + O’ çarpışması için hesaplanan ortalama serbest yol verilerinin tepkisi incelenmiştir. Hesaplamalarda kullanılan datalar, NRLMSISE-OO atmosfer modelden ve Kharkov saçılma radarından elde edildi. Bu çalışmanın konusu olan ortalama serbest yol verilerinin hesabında kullanılan çarpışma tesir kesitleri, klasik metot kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar neticesinde, ortalama serbest yolun iyonküresel yükseklik artışı ile arttığı görüldü. Tutulma gününde ortalama serbest yol değişimlerinde görülen karışıklıkların, üst yüksekliklere doğru azaldığı tespit edildi. Bu durumun sebebinin, reaksiyonu oluşturan nötr O2 yoğunluğunun artan yükseklikle beraber azalması ve alt iyonküresel bölgelerdeki dış mekanizmaların daha etkin olması gibi sebeplerden dolayı kaynaklandığı söylenebilir. Ortalama serbest yol modeli sonuçları neticesinde minimum değerler tutulma zamanı içinde görüldü.

Keywords

• Güneş tutulması
• Dünya iyonküresi
• İyonküresel reaksiyon süreçleri

Investigation of Mean Free Path Changes for the 'O+ + O2 → O2+ + O' Reaction During the Solar Eclipse

Abstract

In this work, the response of the mean free path calculated for the ‘O+ + O2 → O2+ + O’ collision, which is an important reaction in the ionosphere chemistry, to partial solar eclipse on March 29, 2006 observed over Ukraine/Kharkiv was analysed. The data were obtained from the NRLMSISE-OO atmosphere model and the Kharkov scattering radar. Collision cross sections used in the calculation of mean free path data, which is the subject of this study, were calculated using the classical method. It was observed that the mean free path increased with ionospheric height. The disturbances seen in the mean free path changes on the day of the eclipse decreased towards the upper heights. It can be said that the reason for this situation is due to the decrease in the neutral O2 density that creates the reaction with increasing altitude and the external mechanisms in the lower ionosphere regions being more effective. As a result of the mean free path model results, the minimum values were seen within the eclipse time.

Keywords

• The solar eclipse
• Earth ionosphere
• The ionospheric reaction processes

References

1. [1] Yaşar, M. 2021. Investigation of the Solar Eclipse Effect on the Changes of the Loss Terms for 'O+ + N2' Reactive Collision in the Upper Ionosphere, BEU Journal of Science, Cilt. 10 (2), s. 304-310. DOI: 10.17798/bitlisfen.842378
2. [2] Altadill, D., et al. 2001. Vertical Structure of a Gravity Wave Like Oscillation in the Ionosphere Generated by the Solar Eclipse of August 11, 1999, Journal of Geophys Res, Cilt. 106(A10), s. 21419-21428. DOI: 10.1029/2001JA900069
3. [3] Zerefos, C. S., et al. 2007. Evidence of Gravity Waves into the Atmosphere during the March 2006 Total Solar Eclipse, Atmos Chem Phys, Cilt. 7, s. 4943-4951. DOI: 10.5194/acp-7-4943-2007
4. [4] Gerasopoulos, E., et al. 2008. The Total Solar Eclipse of March 2006: Overview, Atmos. Chem. Phy, Cilt. 8, s. 5205-5220. DOI: 10.5194/acp-8-5205-2008
5. [5] Manju, G., et al. 2014. Gravity Wave Signatures in the dip Equatorial Ionosphere-Thermosphere System during the Annular Solar Eclipse of 15 January 2010, Journal Geophys. Res, Cilt. 119(6), s. 4929-4937. DOI: 10.1002/2014JA019865
6. [6] Gang, C., et al. 2015. Plasma Flux and Gravity Waves in the Midlatitude Ionosphere during the Solar Eclipse of 20 May 2012, Journal Geophys. Res, Cilt. 120(4), s. 3009-3020. DOI: 10.1002/2014JA020849
7. [7] Ding, Z., Wu, J., Xu, Z. W., Xu, B., Dai, L. D. 2018. The Qujing incoherent scatter radar: system description and preliminary measurements: Earth, Planets and Spaces, Cilt. 70, s. 87. DOI: 10.1186/s40623-018-0859-8
8. [8] Yaşar, M. 2021. Investigation of ionospheric losses for the ‘O++O2→O2+ + O’ reaction during the solar eclipse, Physica Scripta, Cilt. 96, 094011. DOI: 10.1088/1402-4896/ac0a2d

9. [9] Yaşar, M. 2021. THE SOLAR ECLIPSE EFFECT ON DIFFUSION PROCESSES OF O++O2→O2+ + O REACTION FOR THE UPPER IONOSPHERE OVER KHARKOV, Thermal Science, Cilt. 25 (1), s. S57-S53. DOI: 10.2298/TSCI200619007Y
10. [10] Grigorenko, E.I., Lyashenko, M.V., Chernogor, L.F. 2008. Effects of solar eclipse of March 29, 2006, in the ionosphere and atmosphere, Geomagnetism and Aeronomy, Cilt. 48 (3), s. 337-351. DOI: 10.1134/S0016793208030092
11. [11] https://www.timeanddate.com/eclipse/map/2006-march-29
12. [12] Gombosi, T. I. 1994. Gas Kinetic Theory. Cambridge University Press, Cambridge, UK
13. [13] https://ccmc.gsfc.nasa.gov/models/NRLMSIS~00/
14. [14] Baumjohann, W., Treumann, R.A. 1997. Basic Space. Imperial College Press, 57 Shelton Street, Covent Garden, London WC2H 9HE