Estudo de irregularidades ionosféricas através de simulação numérica e dados experimentais

• Autor(a) principal: Matheus Mascarenhas
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2010/11.26.19.57

Esta tese apresenta um estudo dos mecanismos de geração e evolução das instabilidades ionosféricas que geram as bolhas ionosféricas. Através de dados obtidos de imageadores, digissondas, radar de espalhamento coerente, satélites, e outros instrumentos de sondagem ionosférica, principalmente os localizados em São João do Cariri (imageador allsky 7,5°S, 36,5°O, I=-20°), em São Luís (digissonda e radar de espalhamento coerente, 2,6°S, 44,2°O, I=-2°), Fortaleza (digissonda 3,9°S, 38,5°O, I=-11°) e Cachoeira Paulista (digissonda e imageador 22,6°S, 45°O, I=-32°), estudou-se os mecanismos de geração das bolhas ionosféricas com o objetivo de identificar os parâmetros geofísicos que mais influenciam na geração desses fenômenos. Deu-se mais ênfase aos dias sob condições geomagnéticas quietas, a fim de se evitar perturbações decorrentes de tempestades magnéticas que interfiram nos processos de geração das bolhas. Com o objetivo de quantificar e comparar a influência de cada parâmetro com os dados observados, foi desenvolvido um programa para a simulação numérica da evolução dessas irregularidades, em 3 dimensões (3D). Verifica-se através dos resultados das simulações, uma forte influência da configuração do perfil inferior da ionosfera, gradiente de densidade eletrônica e altura da base, e da velocidade de deriva vertical, que está relacionada ao campo elétrico zonal. Com os dados da digissonda, localizada em São Luís, próximo ao equador magnético, foram obtidos: o perfil de densidade eletrônica e a velocidade de subida da ionosfera, instantes antes da ocorrência da irregularidade. O perfil de densidade e a velocidade de subida são os parâmetros de entrada para o programa de simulação. Além dessas condições iniciais, outras condições geofísicas foram estabelecidas, como as frequências de colisões, campo geomagnético e taxas de reação química. A principal conclusão deste estudo teórico por modelo computacional comparado com os dados experimentais foi que a configuração do perfil da base da ionosfera (a altura e a variação temporal do gradiente de densidade eletrônica) e a sua velocidade de subida têm uma influência importante no mecanismo de geração das bolhas. A análise dos eventos com vários instrumentos permitiu visualizar melhor a ocorrência das bolhas, tanto espacialmente como temporalmente, notando a forte influência, sobre a ionosfera, da complexa eletrodinâmica que envolve o instante do pôr-do-sol, especialmente na região brasileira, principalmente devido à configuração do campo geomagnético, que apresenta uma forte declinação magnética e a presença da Anomalia Magnética do Atlântico Sul.