Caracterização de distúrbios ionosféricos propagantes na região de baixas latitudes no setor brasileiro associados à instabilidade de plasma Perkins gerada em médias latitudes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Danielle Cristina de Morais Amorim
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19@80/2010/01.22.13.14
Resumo: Com medidas, feitas em solo, da emissão OI 630 nm, utilizando imageador "all-sky", instalado em Cachoeira Paulista, investigou-se a ocorrência de eventos específicos de Distúrbios Ionosféricos Propagantes de Média Escala (MSTIDs), ocorridos durante períodos geomagneticamente calmos. Provavelmente esses distúrbios estão associados à instabilidade de plasma Perkins gerada em médias latitudes. As imagens mostram bandas escuras alinhadas de sudoeste a nordeste, propagando-se para o noroeste com azimutes na faixa de 280° a 320° e velocidade média de 50-200 m/s em uma faixa de altitudes de 220-300 km, que é a região típica da emissão OI 630 nm. Foi feito um estudo estatístico a partir das imagens "all-sky", de onde se verificou que a frequência de ocorrência das MSTIDs está anti-correlacionada com o ciclo de atividade solar, ou seja, a maior frequência de ocorrência se dá durante o período de atividade solar mínima, seguido pelos períodos de atividade solar descendente e ascendente. Durante o período de máxima atividade solar não foram registrados eventos nítidos de MSTIDs através de imageamento ótico. Observações feitas com ionossonda mostram que o plasma da camada F da ionosfera é deslocado abruptamente para alturas superiores quando essas bandas escuras passam sobre Cachoeira Paulista, o que caracteriza a diminuição na intensidade da emissão OI 630 nm observada nas imagens. A instabilidade Perkins tem uma taxa de crescimento inversamente proporcional à frequência de colisão entre íons e partículas neutras. Sendo a frequência de colisão maior durante o período de máxima atividade solar, consequentemente a taxa de crescimento será menor e a subida da camada F não será tão abrupta a ponto de diminuir visivelmente a intensidade da emissão OI 630 nm. Por esse motivo, foi feito um estudo somente com dados de ionossonda para períodos de atividade solar máxima (ano 2000) e atividade solar mínima (ano 2008). Observou-se que tal fenômeno ocorre também durante o máximo solar, porém a subida da camada F não é tão abrupta a ponto de diminuir a intensidade da emissão OI 630 nm, conforme previsto. Esse tipo específico de MSTID produz spread-F nos sinais de ionossonda e, durante alguns eventos, fraca cintilação em sinais de GPS. Neste trabalho é apresentada a metodologia utilizada e os resultados obtidos da análise de dados de imageador, ionossonda digital e GPS.
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Provavelmente esses distúrbios estão associados à instabilidade de plasma Perkins gerada em médias latitudes. As imagens mostram bandas escuras alinhadas de sudoeste a nordeste, propagando-se para o noroeste com azimutes na faixa de 280° a 320° e velocidade média de 50-200 m/s em uma faixa de altitudes de 220-300 km, que é a região típica da emissão OI 630 nm. Foi feito um estudo estatístico a partir das imagens "all-sky", de onde se verificou que a frequência de ocorrência das MSTIDs está anti-correlacionada com o ciclo de atividade solar, ou seja, a maior frequência de ocorrência se dá durante o período de atividade solar mínima, seguido pelos períodos de atividade solar descendente e ascendente. Durante o período de máxima atividade solar não foram registrados eventos nítidos de MSTIDs através de imageamento ótico. Observações feitas com ionossonda mostram que o plasma da camada F da ionosfera é deslocado abruptamente para alturas superiores quando essas bandas escuras passam sobre Cachoeira Paulista, o que caracteriza a diminuição na intensidade da emissão OI 630 nm observada nas imagens. A instabilidade Perkins tem uma taxa de crescimento inversamente proporcional à frequência de colisão entre íons e partículas neutras. Sendo a frequência de colisão maior durante o período de máxima atividade solar, consequentemente a taxa de crescimento será menor e a subida da camada F não será tão abrupta a ponto de diminuir visivelmente a intensidade da emissão OI 630 nm. Por esse motivo, foi feito um estudo somente com dados de ionossonda para períodos de atividade solar máxima (ano 2000) e atividade solar mínima (ano 2008). Observou-se que tal fenômeno ocorre também durante o máximo solar, porém a subida da camada F não é tão abrupta a ponto de diminuir a intensidade da emissão OI 630 nm, conforme previsto. Esse tipo específico de MSTID produz spread-F nos sinais de ionossonda e, durante alguns eventos, fraca cintilação em sinais de GPS. Neste trabalho é apresentada a metodologia utilizada e os resultados obtidos da análise de dados de imageador, ionossonda digital e GPS.With ground based measurements of OI 630 nm emission, by using all-sky imaging system installed at Cachoeira Paulista, we investigated the occurrence of specific events of Medium Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTIDs), which occurred during nights geomagnetically quiet. Probably, these disturbances are associated with Perkins plasma instability generated at medium latitudes. Airglow images show dark band structures aligned from southwest to northeast propagating towards northwest with azimuth range of 280° to 320°, and average speed of 50-200 m/s at an altitude of 220-300 km, which is the typical altitude region where OI 630 nm emission occurs. We made a statistical study by using all-sky images, in which we verified that the frequency of occurrence of MSTIDs is anti-correlated with the solar cycle, that is, most of occurrence is during low solar activity, followed by descending and ascending solar activities. During high maximum solar activity period, no clear occurrences were recorded in all-sky images. Observations made by using ionosonde show that the ionospheric F layer plasma displaces abruptly into higher altitudes when these dark patches passes over Cachoeira Paulista, and thus, causes decreases on the OI 630 nm emission intensity. The Perkins plasma instability has a growth rate inversely proportional to the ion-neutral collision frequency. Since the collision frequency is higher during high solar activity period, thus the growth rate is lower and the displacement of F-layer is not so abrupt in order to diminish the intensity of OI 630 nm emission. For this reason, we made a study by using only ionosonde data, regarding maximum (2000) and minimum (2008) solar activity periods. We observed that such phenomenon also occurs during maximum solar period; however, the rise of the F-layer is not so abrupt in order to diminish the airglow intensity as provided. This specific type of MSTID produces spread-F on ionosonde signals, and during some events, weak scintillation on GPS signals. In this work, we present the methodology and results we obtained from the analysis of imager, ionosonde and GPS data.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19@80/2010/01.22.13.14info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:54:24Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m19@80/2010/01.22.13.14.26-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:54:25.518Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
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