Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)
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- TeseAnomalia equatorial de ionização e a propagação de sinais de rádioSilva, Gilmar Alves (2018-01-31)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
The ionosphere plays an important role in the propagation of electromagnetic waves, providing valvable opportunity to study its variability and effects on radio signals. The continuous changing in the ionospheric conditions caused by space weather strongly affects the propagation of electromagnetic waves, particularly in high frequency (HF).This work aims to investigate the propagation of radio signals in the equatorial region, between November 2013 to October 2014 in the following frequencies: 1,8 MHz, 14 MHz, 28 MHz and 50 MHz. The study was performed using DPS4 digisonde data, propagation model (VOACAP) and amateur radio receivers. The work consists of radio signals analysis emitted by two amateur radio stations located in Punta Arenas (latitude: 53.15°S; longitude: 70.92°W; dip. latitude: 39.37ºS) and in Nairóbi (latitude: 1.28ºS; longitude: 36.88ºE; dip. latitude: 10.74ºS). These radio signals were recorded at the amateur radio receiving stations located in Boa Vista (latitude: 2.82°N; longitude: 60.76°W; dip. latitude: 15,14ºN), Campo Grande (latitude: 20.5oS; longitude: 54.7oW; dip. latitude: 16.99ºS) and São Luís (latitude: 2.53oS; longitude: 44.30oW; dip. latitude: 3.28ºS) located in the region of the equatorial ionization anomaly (EIA) and at the magnetic equator in the Brazilian sector. It was emphasized the analysis of the maximum usable frequency (MUF) obtained from the foF2 ionospheric parameter and the signal-to-noise ratio (SNR) in each path between radio amateur transmitters (Tx) and the receivers (Rx). Results indicate that the ionosphere response was different in relation to the radio signals that propagate in and out of the equatorial region. According to SNR values measured at the receiving stations, The communications in 1.8 MHz were only possible at evenings of winter months between Punta Arenas and Boa Vista and between Punta Arenas an Sao Luis. The communications in 14 MHz were possible on all routes during the summer months and during equinoxes period at any hour of the day, but during the winter period the transmissions from Punta Arenas were only received in São Luís and Campo Grande during daylight hours. The 28 MHz transmissions from Nairobi were received during the summer months in all stations 24 hours by day, but transmissions at the same frequency from Punta Arenas only were received in São Luís and Campo Grande. At other times of the year the communications over the same frequency were only possible during daylight hours. The communications in 50 MHz were only possible in the summer months coming from Nairobi station. - DissertaçãoCaracterização do comportamento da ionosfera durante eventos " magnetic crochets"Almeida, Alexandre Rodel de (2017-02-15)
Faculdade de Computação e Informática (FCI)
No presente trabalho é apresentado um estudo estatístico envolvendo flares solares de média e alta intensidade ocorridos entre 2011 e 2015, no período diurno, no território brasileiro. Essa estatística fornece informações importantes a respeito dos flares associados a eventos raros denominados “magnetic crochets”, que são variações na componente horizontal do campo geomagnético superficial associadas a radiação eletromagnética do Sol. Para melhor entendimento desses fenômenos e para a caracterização do comportamento da ionosfera durante os “magnetic crochets”, são mostrados alguns exemplos nos quais são comparados parâmetros ionosféricos, solares e geomagnéticos. Esse tipo de análise é pouco frequente atualmente e a literatura não apresenta estudos com tais características na região da América do Sul envolvendo sondagem ionosférica. Os resultados apresentados mostram boa correlação entre explosões mais intensas em raios-X e H-alfa originadas em regiões ativas com estruturas magnéticas mais complexas das proximidades do meridiano central no disco solar, ocorridas em torno das 15:00 UT (~12:00 Local Time), com um número considerável de “crochets”. Os resultados também mostram variações na componente horizontal do campo geomagnético superficial atipicamente alta em estações em torno de 22º de latitude Sul, enquanto que em outras regiões do globo as variações nessa faixa de latitude são menores do que nas regiões equatoriais, sugerindo influência da região da anomalia magnética presente nessa região da América do Sul. Resultados da análise relacionada à baixa ionosfera mostraram boa correlação entre os eventos mais impulsivos e intensos na faixa dos raios-X de 0,4 a 1 Angstrom, com modificação na altura de reflexão do sinal em frequências rádio muito baixas (VLF) e modificação da condutividade na base da ionosfera, o que pode sugerir uma característica de flares associados aos “magnetic crochets”. - DissertaçãoCaracterização dos parâmetros de eventos de ondas de gravidade na ionosfera utilizando VLFRaunheitte, Luís Tiago Medeiros (2019-06-10)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Ondas de Gravidade (OGs) vem sendo investigadas principalmente com o uso de imageadores all-sky de airglow, capazes de detectar suas características a aproximadamente 90 km de altura com uso do filtro da hidroxila (OHNIR). Nesta pesquisa busca-se investigar OGs através da sua interação com a base da Ionosfera, região D, e para tanto foram utilizadas medidas feitas com receptores de rádio de frequências muito baixas (do inglês, Very Low Frequency, VLF) obtidas na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), localizada na ilha Rei George. A passagem de OGs pela base da Ionosfera resulta em perturbações oscilatórias na densidade de elétrons, que são detectadas como flutuações na amplitude dos sinais VLF, cuja caracterização é feita por meio da análise Wavelet (Morlet). Neste estudo utilizamos dados VLF recebidos na EACF advindos das estações emissoras NAA (Estação de Arlington) na costa leste dos EUA e da NPM (Estação de Pearl Harbor) no Havaí. Estes trajetos foram escolhidos por compreenderem a região entre o extremo sul da América do Sul e a Antártica, conhecida como Estreito de Drake, onde há grande atividade de OGs, assim como a região da Cordilheira dos Andes, com grande potencial para geração de ondas por efeitos orográficos. As oscilações da amplitude do sinal VLF refletem o período das OGs ao passarem na base da Ionosfera, e estes períodos são comparados com as propriedades das OGs mesosféricas, originalmente observadas com câmeras all-sky. Esta técnica foi primeiramente validada por meio de estudos de caso que mostraram uma boa associação dos períodos observados de OGs identificadas via técnica VLF com as observadas através de airglow. A análise estatística da ocorrência das OGs detectadas com o VLF no decorrer do ano de 2007 mostrou que elas apresentam períodos distribuídos entre 5 e 45 min, com alguns casos de períodos acima de uma hora, mas com predominância entre 5 e 20 min. Quanto a sazonalidade de ocorrência das ondas de gravidade, a detecção de atividade de ondas ocorreu em mais de 87% dos dias dos meses de março a outubro, em cerca de 80% dos dias nos meses de janeiro e dezembro e em cerca de 60% dos dias em fevereiro e novembro. As ondas com períodos de 5 a 25 min apresentaram maior ocorrência nos equinócios (março e setembro), enquanto que as ondas com período maiores que 25 min ocorreram preferencialmente nos solstícios (janeiro e julho). - DissertaçãoInvestigações de anomalias ionosféricas pré-terremotosD'Amico, Dino Enrico (2019-08-15)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Electromagnetic phenomena possibly associated with seismic activity have been reported in the scientific literature, including disturbances in the ionosphere and the magnetic field of the lithosphere. The purpose of this research is to investigate and identify the occurrence of ionospheric irregularities before earthquakes occur using total electron content (TEC) data obtained from Global Navigation Satellite System (GNSS) and data provided by INTERMAGNETIC (Geomagnetic Observatory Network) where magnetometers are used in soil, which allows to measure the intensity, direction, and direction of a magnetic field that is in its proximity. Earth's TEC and magnetic field anomalies have been observed several days before earthquakes, when they may be higher or lower than those obtained under normal conditions. In addition, gravity waves associated with seismic activity were also observed in TEC measurements, whose characterization is made by Wavelet (Morlet) analysis. Here are the results of the evaluation of ionospheric disturbances attributed to earthquake precursor effects of August 7, 2011, which was intensity 7 on the Richter scale, and whose epicenter occurred in Peru near the city of Pucallpa, almost on the Acre border in Brazil. The analysis of the data of the present research suggests ionospheric anomalies outside the normal daily TEC variability. The anomalous values found are ± 0.02 to 0.75 TECU out of wraps, these values have a duration of approximately 40 minutes to 8 hours, observed on day 19 until the earthquake event, suggesting a good correlation with evidence. previously reported in scientific papers on the subject, examples, in the Turkish earthquake in August 1999 with a magnitude of 7.4 on the Richter scale, where amplitude variations of up to 0.12 TECU in the TEC fluctuation intensity and duration were observed. about 1 to 5 hours out of daily variability and another example in the 2015 Nepal earthquake with a magnitude of 7.8 on the Richter scale with amplitude variations of 0.4 to 1 TECU lasting 40 minutes to 3 hours outside of normal daily variability. In the surface magnetic field data abnormal fluctuations were identified and showed correlation with the abnormal fluctuations of the observed days of the TEC, besides these observations, in the Wavelet analysis were identified possible gravity waves associated with earthquakes with periods of 8 to 15 minutes and with duration. do not exceed 50 minutes. The validation of the results for possible earthquake precursors occurs by comparing the oscillations detected by surface magnetic field magnetometers with the periods that occurred the anomalies in the VTEC envelope. The same procedure will be adopted for the oscillations detected by individual satellites during the periods. VTEC envelope anomalies occurred and were evaluated by Wavelet analysis. - DissertaçãoModulação de raios cósmicos em diferentes escalas temporais e sua variação com eventos transientes solaresTueros-cuadros, Edith (2016-02-02)
Engenharia
Os raios cósmicos são fortemente influenciados pelos fenômenos solares, geomagnéticos e atmosféricos. O detector CARPET, concebido para a observação dos raios cósmicos com energias na faixa compreendida entre 105 e 1012 eV, é uma ferramenta importante para o estudo desses fenômenos. As condições da nossa atmosfera são também afetadas pelas variações no fluxo de raios cósmicos que chegam a Terra, portanto sua caracterização é importante para se definir as condições físicas e químicas da mesma. Para caracterizar as variações do fluxo de raios cósmicos a partir de observações no solo é necessário a eliminação prévia da influência dos efeitos da pressão e temperatura atmosférica na superfície, para tal foram utilizados dados meteorológicos obtidos no CASLEO. Para a eliminação do efeito da temperatura ao longo de toda atmosfera foram utilizados o método integral e o método de temperatura ponderada pela massa que utilizam perfis verticais de temperatura. Os dois métodos foram testados para o ano de 2009 com os dados do canal TEL do CARPET previamente corrigidos pela pressão, sendo que o método de temperatura ponderada pela massa apresentou uma resposta melhor ao se comparar os dados corrigidos com os dados observados com monitores de nêutrons. A análise de todos os dados do fluxo raios cósmicos do canal TEL do CARPET (1/04/2006 a 30/06/2014) corrigidos pelo método integral, mostra a anti-correlação com o número de manchas solares, e uma variação sazonal pronunciada após 2008. Foram detectados dois decréscimos Forbush (FD) produzidos por CMEs geo-efetivos. O início de ambos FD coincidiu com o instante do choque interplanetário, que antecedeu tempestades geomagnéticas intensas. Com estes resultados reforçamos que o CARPET é uma ferramenta importante para estudo das modulações de raios cósmicos de longo e curto prazo porque apresenta uma resposta semelhante com os experimentos que fazem observações em outras faixas de energia.