Campos elétricos e derivas do plasma na ionosfera equatorial do setor americano durante tempestades magnéticas

• Autor(a) principal: Ângela Machado dos Santos Valentim
• Data de Publicação: 2015
• 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-m21b/2015/03.17.20.47

Neste trabalho, apresenta-se um estudo sobre a conexão entre os campos elétricos e as derivas do plasma ionosférico do setor sul americano, durante a ocorrência de distúrbios magnéticos. No decorrer da pesquisa, também objetivou-se estudar a influência da atividade solar mínima prolongada do ano de 2008, no comportamento da deriva zonal de Jicamarca durante o dia, mesmo na ausência de qualquer atividade magnética. Além disso, a recorrente presença de uma camada E-esporádica sobre a região brasileira, observada em $\sim$ 140 km de altura, durante o período noturno, também foi brevemente discutida. Para tanto, alguns eventos de tempestades magnéticas foram escolhidos para que as componentes vertical e zonal das derivas do plasma, obtidas pelo radar de espalhamento incoerente de Jicamarca (11.95$^{°}$S, 76.87$^{°}$O), pela Digissonda de Fortaleza (3,43$^{°}$S, 38,52$^{°}$O) e pelos dados de imageador ótico all-sky (deriva zonal) de São João do Cariri-Brasil (7,4$^{°}$S, 38.52$^{°}$O) pudessem ser estudadas. As perturbações na deriva zonal do plasma foram investigadas juntamente com as variações simultâneas na deriva vertical, as quais são regidas pelo campo elétrico de penetração, durante o desenvolvimento de uma tempestade. Uma vez que o enfoque desse estudo está nos fatores físicos e eletrodinâmicos que regem a dinâmica da deriva zonal perturbada do plasma, foi possível, por meio de uma análise quantitativa detalhada, avaliar os parâmetros que controlam a deriva zonal do plasma e, assim, propor uma explicação para a conexão observada entre as derivas zonal e vertical. Nesse contexto, adotou-se o modelo SUPIM-INPE - \emph{Sheffield University Plasmasphere Ionosphere Model at INPE} -, o qual se configurou como uma importante ferramenta para que todos os fatores necessários para o cálculo da deriva zonal do plasma pudessem ser quantificados e a deriva zonal calculada pudesse ser comparada aos dados observados. Os dados analisados mostraram que a deriva zonal se inverte para oeste (a partir do seu movimento normal para leste) e que as variações entre a deriva zonal e vertical, durante condições perturbadas, são anticorrelacionadas entre si. Os resultados encontrados confirmam que a inversão da deriva zonal e a perfeita anticorrelação entre as derivas vertical e zonal da ionosfera, durante o desenvolvimento de uma tempestade magnética, foram geradas, principalmente, pelo campo elétrico Hall, induzido pelo campo elétrico de penetração, na presença de um aumento da taxa das condutividades Hall-Pedersen integradas ao longo das linhas de campo ($\Sigma$$_{H}$/$\Sigma$$_{P}$). Com relação aos resultados de Jicamarca, esta conclusão só foi possível porque as oscilações nas derivas foram observadas no início de uma tempestade magnética e, assim, os efeitos dos ventos perturbados puderam ser excluídos. Para a região brasileira, as análises das derivas foram feitas em diferentes fases da tempestade magnética e mostraram, quantitativamente, que a modificação na velocidade zonal das bolhas de plasma apresentou uma clara competição entre os ventos perturbados e o aumento na razão $\Sigma$$_{H}$/$\Sigma$$_{P}$.Tal aumento foi gerado, principalmente, por um acréscimo na condutividade Hall integrada decorrente da precipitação de partículas energéticas na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS), cuja comprovação foi possível através da ocorrência de camadas E-esporádicas anômalas observadas nas regiões de Fortaleza, Cachoeira Paulista e São José dos Campos. Tais camadas também representam uma evidência do desenvolvimento do campo elétrico Hall, o qual é responsável por modificar a deriva zonal.