Caracterização de eventos de ondas de gravidade na base da ionosfera detectados na estação comandante Ferraz utilizando a técnica VLF
Carregando...
Tipo
Tese
Data de publicação
2024-08-02
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Raunheitte, Luís Tiago Medeiros
Orientador
Raulin, Jean Pierre
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Valio, Adriana Benetti Marques
Bageston, José Valentin
Basile, Antonio Luiz
Takahashi, Hisao
Bageston, José Valentin
Basile, Antonio Luiz
Takahashi, Hisao
Programa
Engenharia Elétrica e Computação
Resumo
As investigações de Ondas de Gravidade (OGs) na base da ionosfera vêm sendo comumente
realizadas através de observações do airglow, especialmente nas bandas do OH em altitudes de
~90 km, utilizando principalmente imageadores all-sky, no entanto, esta técnica tem vantagens
e também limitações, visto que operando no óptico necessita de condições de céu adequadas
para que seja possível a observação, que só pode ser feita durante a noite. Aqui a investigação
de OGs na base da ionosfera é feita por meio da técnica VLF (do inglês, Very Low Frequency,
frequência muito baixa), que permite observações ao longo de todo o ano, independente da hora
do dia e das condições de céu. Este estudo foi conduzido utilizando-se dados obtidos por
receptores de sinal VLF instalados na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), localizada
na ilha Rei George. A caracterização das OGs se dá pela aplicação da análise wavelet (de base
Morlet) na amplitude e fase do sinal VLF, que apresenta flutuações devido à passagem das OGs
alterando a densidade de elétrons. A caracterização de duração e período das OGs obtidas com
a técnica VLF mostraram boa concordância em diversos estudos de caso, quando comparados
às observações airglow das mesmas ondas observadas por um imageador all-sky colocalizado.
A atividade detectada na base da ionosfera, associada ao evento tipo banda, apresentou período
de ~12 min versus 13 min do imageador, com mesmo pico de intensidade, pouco antes das
05:00 UT, bem como duração de 4 horas. A detecção da onda ripple mostrou o mesmo período
de onda, de 8 min, e duração similar de ~20 min. O primeiro evento de frente mesosférica
mostra o uso da fase na detecção da OG, apresentando o mesmo período de onda de 8 min visto
no airglow. No último caso, a segunda frente mesosférica, mostra o potencial da técnica VLF
quando associados os estudos de diferentes trajetos de propagação VLF, possibilitando não só
a detecção do evento e a visualização de sua morfologia na amplitude residual do sinal VLF
com a frente de onda e suas 4 cristas, mas também a determinação de sua direção de propagação
de Oeste para Leste, coincidente a direção Nordeste reportada por airglow, e o cálculo da
velocidade de propagação da onda de aproximadamente 96 (±4,8) m/s concorda com a
velocidade de fase de 92 m/s das observações feitas com imageador. A análise estatística da
distribuição de períodos predominantes, de ondas acústicas (períodos de 1 a 5 min) e OGs de
pequena escala (entre 5 e 32 min), para os dias dos anos 2007 e 2011 mostraram potencial
correlação com o ciclo solar, onde 2011 (máximo solar) apresentou um aumento na
predominância de ondas com períodos menores. O período noturno apresentou
majoritariamente predominância na faixa de 10 a 15 min enquanto o período diurno mostrou
uma grande presença de ondas acústicas, predominantes em 2011.
Descrição
Palavras-chave
ondas de gravidade , VLF , ionosfera , antártica , aeroluminescência