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为什么在高海拔更光氧极光虽然比氮更重吗?

在最近的另一个问题是说,由于扩散和热会导致氧气和氮气混合。不过有点重氧,所以它应该降低大气中。

在一个其他问题我读:

“这就是为什么有一个颜色和高度差;在高海拔缺氧红色占主导地位,那么氧氮绿色和蓝色/红色,最后氮蓝/红当碰撞阻止氧气排放任何东西。”

什么导致了南北磁极上的美丽的极光吗?

我的问题是为什么在高海拔的极光氧气而涉及扩散不应该改变,因为氧气重应该更低。

但在极光是更高,所以这是为什么呢?是什么让所有极光的差异?

回答

* *短答:* *氧原子(不是氧分子)原因占主导地位的红色和绿色极光在高空排放。虽然有更多的原子\ ce {O}美元在海拔高于氮、了解不同颜色的关键是激发能量。极光粒子能量较高的渗透较深之处到大气中造成更高的能量排放较低海拔地区。激发导致红色\ ce {O}美元发射了需要更少的能量高于绿色\ ce {O}发射美元进一步下跌。更是如此,紫\ ce {N2 +}发射美元只能处于社会底层的人兴奋,非常高能粒子。* * * *一些更多的细节:你是对的,分子氧($ \ ce {O2} $)比分子重氮($ \ ce {N2} $)。因此,在海拔高于turbopause在105公里左右,在大气湍流混合停止存在,因为太薄,相对有更多的美元\ ce {N2} \ ce {O2} $美元亿美元与海拔和两者之间的比率增加。然而,也有强烈的分子光离解\ ce {O2}原子美元$ \ ce {O} $。的重组两个$ \ ce {O} $原子缓慢在高海拔和原子光,其浓度随高度。200公里以上原子\ ce {O}美元比美元更丰富\ ce {N2} $。 As stated before, auroral particles with higher energies deposit more of their energy at lower altitudes where they encounter more collisions with the air. Lower energetic particles don't get that far. The dominant red and green emissions of the aurora are basic excitions of the $\ce{O}$ atom. The red emission at around 630 nm peaks at above 200 km. altitude. It's caused by the excited state $\ce{O}^1D$ with an energy of $\sim5.6$ eV. The green emission at around 558 nm peaks at around 110 km, considerably lower than the red emission. The corresponding state $\ce{O}^1S$ has a higher excitation energy of around $10$ eV. Peaking even lower at around 90 km altitude, the violet $\ce{N2+} $ emission has a wavelength around 428 nm and an excitation energy of around $100$ eV. The combination of the concentrations of the chemical species and, most importantly, the altitude dependent energy deposition result in the altitude dependence of the colours of the aurora. The further to the violet the light, the higher its energy per photon. Note that these discussions about what colour is caused by what atom or molecule at what altitude are somewhat simplified. This all only refers to the dominant emission at a certain peak altitude which may overpower fainter colours. To a certain degree, most colours will be emitted from most altitudes, but not be visible to the ground observer. And there are many more colours emitted than the ones discussed.

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