Modelagem de propagação subionosférica de ondas de frequência muito baixa
Tipo
Tese
Data de publicação
2015-08-21
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Akel Junior, Alberto Fares
Orientador
Raulin, Jean Pierre
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Matos, Christiano José Santiago de
Correia, Emilia
Pacini, Alessandra Abe
Bertoni, Fernando Celso Perin
Correia, Emilia
Pacini, Alessandra Abe
Bertoni, Fernando Celso Perin
Programa
Engenharia Elétrica
Resumo
Neste trabalho realizamos o estudo do comportamento do guia de ondas terra-ionosfera através da modelagem da propagação ondas de rádio de frequência muito baixa (VLF). Para isto, utilizamos o modelo computacional LWPC (Long Wave Propagation Capability) para estimar as variações de amplitude e fase de sinais de VLF detectados nos trajetos da rede SAVNET (South America VLF NETwork) e assim compreender o comportamento da baixa ionosfera em diferentes regimes de ionização. A pesquisa foi dividida em duas partes. A primeira parte, investigou o comportamento do sinal VLF em regimes quiescente de ionização, assim realizou-se simulações de amplitude e fase adaptando polinômios que definem os parâmetros β e ℎ′ (ou parâmetros de Wait) em função do ângulo zenital solar. Na segunda parte desta pesquisa, aplicou-se os polinômios no estudo da baixa ionosfera sob regimes transientes de ionização em duas condições distintas. A primeira para o caso de explosões solares e a segunda um para eclipse solar. Nas simulações relativas a explosões solares, calculamos as variações dos parâmetros β e ℎ′ durante o evento do dia 25/03/2008. Com esses valores, calculamos o perfil de densidade eletrônica, através de um modelo exponencial e observamos que a densidade eletrônica em 75 km é ∼ 104 cm−3, ou seja, vinte vezes maiores que antes da explosão. Para avaliar nossas estimativas, calculamos a variação dos parâmetros de Wait para doze eventos de diferentes classes. Observamos que as variações Δℎ′ neste trabalho são sempre maiores do que as descritas em Muraoka, Murata e Sato (1977), devido elas considerarem as variações no gradiente de condutividade. Nas simulações relativa ao eclipse solar do dia 11/07/2011, investigamos seu efeito na fase observada. Para esse estudo, utilizou-se o coeficiente de obscurecimento para realizar as simulações, desta forma foi possível estimar a variação da altura do guia ao longo de todo o trajeto durante o eclipse. As simulações reproduziram o comportamento da fase durante o eclipse. Entretanto, foi observado um atraso entre as
medidas calculadas e observadas de aproximadamente ∼ vinte e quatro minutos. O atraso observado é diretamente decorrente da estimativa da altura de referência da ionosfera pertubada e de sua relação causal com o obscurecimento durante o eclipse.
Descrição
Palavras-chave
baixa ionosfera , VLF (Very Low Frequency) , modelagem , distúrbios ionosféricos , explosões
solares , eclipse solar , lower ionosphere , VLF (Very Low Frequency) , modeling , ionospheric disturbances , solar flares , solar eclipse
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Citação
AKEL JUNIOR, Alberto Fares. Modelagem de propagação subionosférica de ondas de frequência muito baixa. 2015. 91 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2015.