Navegando por Autor "Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato"
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Item A study of tidal and planetary waves in the American and African sectors(2022-11-18) Fagundes, Paulo Roberto; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Tardelli, Alexandre; Paulino, Ana Roberta da Silva; Lima, Lourivaldo Mota; Brown, Vera Yesutor Tsali; Pillat, Valdir Gil; São José dos CamposObserved data were obtained from magnetometers measuring the horizontal field intensity H(nT) of the geomagnetic field in the American and African sectors. These magnetometers were located in São José dos Campos, Eusébio, and São Luís, in the American Sector and Tamanrasset, Hermanus, and Tsumeb in the African sector. The datasets were analyzed and periods relating to solar and lunar tidal oscillations were extracted using the least square fit method. Results showed the presence of solar tidal oscillations (diurnal, semidiurnal, and terdiurnal) and semidiurnal lunar tidal oscillations present in both sectors. The latitudinal response of the three solar tidal components at three stations to the sudden stratospheric warming (SSW) of 2018 was also studied. It was observed that the low latitude station nearest the geomagnetic equator presented enhancements in the three components during the event. However, an anomaly was observed in the semidiurnal lunar tide in the African sector which could not be explained. Furthermore, wavelike oscillations between 3 to 32 days and relating to planetary waves were observed in the geomagnetic field. These wavelike oscillations between 3 to 32 days were also seen in the virtual height (h ´F) of the ionosphere measured by ionosondes located at São José dos Campos and Araguatins in the American sector. PW results in the ?H were in good agreement with the F10.7 solar flux. Additionally, during the geomagnetic storm of September 7-11, 2017, ?H component Yariations in the American and African sectors (selected stations) showed different responses suggesting the presence of longitudinal dependence.Item Caracterização e Modelagem das Camadas E-Esporádicas (Es) em Estações de Baixa-Latitude no Setor Brasileiro(2023-06-02) Fontes Neto, Pedro Alves; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Ojeda González, Arian; Pillat, Valdir Gil; Lima, Lourivaldo Mota; Moro, Juliano; Chagas, Láysa Cristina Araujo Resende; São José dos CamposAs camadas E-esporádicas (Es) são finas e densas camadas com alta ionização observadas entre cerca de 100 e 140 km de altitude na região E. A formação das camadas Es em baixas latitudes estão associadas, principalmente, ao fenômeno de cisalhamento dos ventos neutros. Com esse mecanismo, os íons moleculares e metálicos são impulsionados a convergirem para um ponto onde as velocidades das componentes dos ventos são nulas. As componentes diurna, semidiurna e terdiurna das marés atmosféricas são forçantes importantes para potencializar o mecanismo de cisalhamento de vento nas regiões de baixa latitudes. Além disso, as perturbações nas ondas planetárias (PWs) causadas por eventos de aquecimento súbito da estratosfera (SSW) podem provocar interação não linear entre as marés e essas PWs, alterando a dinâmica da mesosfera e termosfera inferior (MLT), causando modificações nas camadas Es. Neste trabalho de pesquisa foram realizados três estudos. O primeiro estudo analisou a relação entre a ocorrência das camadas Es com o ciclo de atividade solar. Para isso, empregou-se dados das ionossondas de Palmas (PAL, 10,17° S; 48,33° W; dip lat. -7,31?) e São José dos Campos (SJC, 23,18º S; 45,89º W; dip lat. -19,35º). No segundo estudo, investigou-se o efeito da maré terdiurna na ocorrência/formação das camadas Es observadas sobre PAL. Nestes dois primeiros estudos foram empregados dados coletados entre dezembro/2008 e novembro/2009, e entre dezembro/2013 e novembro/2014. Além disso, dados de radar meteórico e simulações obtidas do Modelo Ionosférico da Região E (MIRE) foram utilizados para se investigar o efeito da maré terdiurna sobre o perfil de densidade eletrônica da camada Es. Finalmente, em um terceiro estudo, pesquisou-se o efeito de três eventos de SSW ocorridos no hemisfério Norte sobre a influência na dinâmica das camadas Es no hemisfério Sul, especificamente nas latitudes de Araguatins (ARA, 5,65º S; 48,12º W; dip lat. -5,44º) e SJC. Foram analisados os eventos de SSW ocorridos no hemisfério Norte durante o inverno de 2018, de 2018/2019 e de 2020/2021. Os resultados dos estudos mostraram, primeiramente, uma anticorrelação entre a ocorrência das camadas Es com a atividade solar sobre PAL e SJC. Porém, a anticorrelação não foi evidente no período noturno do inverno em ambas as localidades. Os demais períodos sazonais apresentaram uma anticorrelação tanto no período diurno quanto noturno, mais expressivamente em SJC que em PAL. Os resultados mostraram também que a modulação em amplitude da maré terdiurna estão presentes nas taxas de ocorrência das camadas Es durante todos os períodos sazonais. Além disso, os resultados de simulações da densidade eletrônica das camadas Es concordaram melhor com as medidas quando a componente da maré terdiurna foi inserida no modelo. Por fim, foi observado que ocorreu um aumento expressivo das frequências de topo (ftEs) e das densidades das camadas Es durante os eventos de SSW analisados, com resultados mais significativos para a estação de ARA que está mais próxima do equador, do que para a estação de baixa latitude de SJC.Item Desenvolvimento de Ferramentas Computacionais para o Estudo de Variações Geomagnéticas e de Distúrbios Ionosféricos Propagantes(2022-03-11) Oliveira, Virgínia Klausner; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Gomes, Anna Beatriz Silva; Cândido, Claudia Maria Nicoli; Macedo, Humberto Gimenes; Prestes, Alan; São José dos CamposEsta dissertação aborda as assinaturas geomagnéticas e ionosféricas causadas por eventos solares, sísmicos e oceânicos. A atividade solar, principalmente as ejeções de massa coronal e as regiões de interação corrotantes, podem gerar variações geomagnéticas na forma de tempestades magnéticas e eventos HILDCAA em virtude do acoplamento entre a magnetosfera e o vento solar. Por outro lado, durante a ocorrência de terremotos tsunamigênicos verifica-se o desenvolvimento de ondas de gravidade na atmosfera neutra, pois a gravidade atua como uma força restauradora a fim de reestabelecer o equilíbrio após a perturbação inicial. Estas, por sua vez, propagam-se até a termosfera, onde interagem com o plasma ionosférico por meio de colisões entre íons e neutros, produzindo correntes elétricas e campos magnéticos secundários. Consequentemente, variações geomagnéticas irregulares são produzidas, com períodos e amplitudes na ordem de minutos e poucos nT , respectivamente. Além disso, devido ao fenômeno de indução por movimento, os fluxos oceânicos associados a um tsunami também geram variações geomagnéticas, tendo em vista que as águas oceânicas constituem um fluido condutor em movimento que está imerso no campo geomagnético. Em altitudes ionosféricas, as ondas de gravidade colocam a ionosfera em movimento e se manifestam como distúrbios ionosféricos propagantes, isto é, como flutuações de natureza ondulatória na densidade do plasma ionosférico. Esses distúrbios podem ser detectados por meio de várias técnicas de rádio sondagem, mas atualmente as medições do conteúdo eletrônico total obtidas por meio de sinais de satélite são utilizadas com esta finalidade. Tendo em vista o exposto, o propósito do presente trabalho é desenvolver ferramentas computacionais munidas com as principais técnicas matemáticas, tais como análise wavelet e decomposição em modo empírico, para a identificação e caracterização de variações geomagnéticas e distúrbios ionosféricos propagantes causados tanto pela atividade solar quanto por terremotos tsunamigênicos. Além de seu propósito científico, este trabalho tem importância prática, pois a compreensão desses fenômenos pode ajudar no desenvolvimento de sistemas de previsão e alerta do Clima Espacial e de catástrofes, podendo evitar ou mitigar prejuízos econômicos e, principalmente, humanos.Item Estudo das Camadas Intermediárias descendentes na região equatorial e de baixa latitude brasileira(2021-12-10) Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Pillat, Valdir Gil; Ojeda González, Arian; Nogueira, Paulo Alexandre Bronzato; Silva, Ana Paula Monteiro da; Valentim, Ângela Machado dos Santos; São José dos CamposO presente trabalho tem como objetivo principal estudar o comportamento das camadas intermediárias descendentes (CIs) sobre a região equatorial e de baixa latitude brasileira de Palmas-TO (10,12º S; 48,21º O) e São José dos Campos-SP (23,07º S; 45,52º O) respectivamente, durante os períodos de baixa (2008/2009) e alta (2013/2014) atividade solar correspondente ao ciclo 24. Os resultados deste estudo indicam que as camadas intermediárias ocorrem predominantemente durante o dia e apresentam um comportamento típico de descida que pode atingir as alturas da camada E e se fundir com as camadas E-esporádicas em desenvolvimento. A probabilidade de ocorrência das camadas intermediárias no setor brasileiro é alta e parece ser independente da sazonalidade e da atividade solar. O comportamento sazonal médio de altura e frequência de topo da CI para o setor de baixa latitude apresenta um comportamento regular entre 09:00 UT (06:00 LT) e 21:00 UT (18:00 LT). Em Palmas, tal característica foi observada somente no solstício de inverno, já que nos demais períodos sazonais um padrão oscilatório foi observado nos valores médios de altura. Com relação a variação sazonal média com a hora local na ocorrência dos eventos de CI durante o mínimo solar, observou-se dois máximos em São José dos Campos para todos os períodos sazonais avaliados, sendo o primeiro no período da manhã (entre 10:00 UT (07:00 LT) e 12:00 UT (09:00LT)) e o segundo no período da tarde (entre 14:00 UT (11:00 LT) e 19:30 UT (16:30LT)). Em Palmas, comportamento similar foi observado mais claramente somente no solstício de inverno. Até o presente momento, nenhuma relação foi encontrada entre a variação da altura virtual da camada intermediária e a variação da altura virtual da base da camada F. Algumas peculiaridades também foram encontradas neste estudo, tais como: camadas intermediárias noturnas, camadas intermediárias simultâneas, ou seja, a ocorrência de mais de uma camada em um mesmo ionograma e camadas intermediárias formadas a partir do desprendimento da base da camada F. Além disso um estudo sobre a influência dos ventos na formação e dinâmica das CIs foi realizado e constatou-se que em setores de baixa latitude brasileira, a inclusão da maré semidiurna foi essencial para modular a descida das CIs para altitudes inferiores. Já para setores equatoriais foi necessário incluir uma correção no modelo de ventos (multiplicando-o por um fator de 1,5), para que resultados mais coerentes fossem encontrados. Mostrou-se que as ondas de gravidade podem ter um papel importante na formação/desenvolvimento da camada intermediária sobre a região de São José dos Campos. O impacto da tempestade magnética no comportamento das CIs também foi brevemente discutido neste trabalho, no entanto, acredita- se que estudos mais detalhados são necessários para que os efeitos dos distúrbios magnéticos sobre as CIs possam ser melhores compreendidos.Item Estudo das variações diária e mensal da anomalia de ionização Equatorial (EIA) sobre o setor brasileiro durante 2016 (fase decrescente do ciclo solar 24(2020-09-29) Fagundes, Paulo Roberto; Tardelli, Alexandre; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Denardini, Clezio Marcos; Bolzan, Maurício José Alves; Dias, Maukers Alem Lima; São José dos CamposO presente estudo investiga as variações das características da Anomalia Ionosférica Equatorial (Equatorial Ionization Anomaly - EIA), no setor brasileiro, em 2016 (fase decrescente do ciclo solar 24), utilizando dados de Conteúdo Eletrônico Total (Total Electron Content - TEC). Os dados foram obtidos por meio de 35 receptores de Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System - GPS) –TEC, de dupla frequência, distribuídos em 3 linhas perpendiculares ao equador magnético, denominadas de setores (oeste, central e leste), do equador magnético até além do pico sul da anomalia. Os dados Conteúdo Eletrônico Total na Vertical (Vertical Total Electron Content - VTEC) foram obtidos a partir de dados de TEC das estações de GPS-TEC, que foram comparados aos dados de VTEC calculados pelo modelo International Reference Ionosphere - IRI. Notou-se que a EIA apresenta uma variação semianual nos três setores, com máximo principal durante o verão, mínimo durante o inverno e máximo secundário durante a primavera. Além disso, a EIA mostra seu comportamento clássico com uma depressão (vale) ao redor do equador magnético e cristas em baixas latitudes (de ± 15° a ± 20°). Quando a EIA não é formada, a ionização máxima se localiza em torno do equador magnético e as cristas da anomalia estão ausentes. Durante a investigação, notou-se a formação da EIA atípica, que apresenta múltiplas estruturas. O número de dias, durante 2016, que mostraram EIA formada nos setores oeste, central e leste é de 248 (78,2%), 236 (74,4%) e 265 (83,6%), respectivamente. A EIA não formada é encontrada com maior frequência durante os meses de inverno, e o número de dias de 2016 em que isso ocorre nos setores oeste, central e leste foram 69 (21,8%), 81 (25,6%) e 52 (16,4%), respectivamente. As cristas da EIA mostraram variabilidade significativa na forma, na intensidade, na extensão e no tempo que permanecem formadas, entre os três setores, durante as diferentes estações do ano. Além disso, foram realizadas análises comparativas entre as variações da EIA obtidas por observações de GPS-TEC e pelo modelo IRI-2016 e os resultados são discutidos.Item Estudo dos distúrbios ionosféricos no setor americano e africano em resposta a dois fortes eventos de aquecimento estratosférico súbito (SSW) para os anos 2017-2018 e 2018-2019(2022-08-25) Fagundes, Paulo Roberto; Pillat, Valdir Gil; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Tardelli, Alexandre; Bolzan, Maurício José Alves; Silva, Marlos Rockenbach da; Vieira, Francisco; Paulo Roberto; São José dos CamposO evento de aquecimento estratosférico súbito (SSW) se caracteriza por um forte aumento da temperatura estratosférica polar durante o inverno. Neste estudo, investiga-se a ionosfera durante os SSW2017-2018 e SSW2018-2019 sobre os setores latino-americano e africano. Utilizou-se VTEC, ROT (inferidos através de dados de GPS-TEC), foF2, h´F e Spread-F (obtidos através da análise de ionogramas). Foram utilizadas 88 estações de GPS-TEC, sendo 68 no setor americano e 20 estações no setor africano e 3 estações de ionossonda. Os dados analisados de GPS-TEC cobrem uma ampla faixa do globo terrestre que vai desde medias latitudes do hemisfério norte até medias latitudes do hemisfério sul no setor Americano e baixas latitudes do hemisfério norte até baixas latitudes do hemisfério sul no setor Africano. Os dados analisados de foF2, h´F e Spread-F foram observados no setor Americano (Araguatins, Jataí e São José dos Campos). O período de estudo compreende o período de dezembro a março (DOY 335 a DOY 90), invernoprimavera no hemisfério norte. Notou-se que a ionosfera apresenta uma variação dia-adia significativa antes, durante e depois dos SSWs. Porém o VTEC se intensificou durante o SSW2017-2018 e diminuiu durante o SSW2018-2019, tanto no setor americano como no setor africano. Durante o SSW2017-2018 o foF2 apresentou valores maiores, o h´F teve uma forte variação e o Spread-F uma diminuição na ocorrência em comparação com o período antes e posterior ao SSW. Por outro lado, durante o SSW2018-2019 notou-se uma forte diminuição do foF2, h´F e spread-F. É importante ressaltar que o ROT no setor africano foi fortemente suprimido em ambos os SSWs.Item Evidence of anti-correlation between sporadic (Es) layers occurrence and solar activity observed at low latitudes over the Brazilian sector(Elsevier) Fontes Neto, Pedro Alves; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Resende, Laysa Cristina Araújo; Fagundes, Paulo RobertoSporadic E-layers (Es) are thin and denser layers with high ionization observed at about 100–140 km altitude in the E region. Their formation is mainly associated with the tidal components of the diurnal and semidiurnal winds with the convergence of ions driven by the wind shear mechanism. This present work shows evidence of the relationship between the occurrence of Es layers and the solar activity at two observatories located in the Brazilian sector, the near-equatorial site of Palmas (PAL, 10.17 S; 48.33 W; dip lat. 7.31 ) and the low latitude station of Sa ̃o Jose ́ dos Campos (SJC, 23.18 S; 45.89 W; dip lat. 19.35 ). The analysis was performed from Decem- ber/2008 to November/2009 (a period of low solar activity) and from December/2013 to November/2014 (a period of high solar activity) using data collected from two digital ionosondes. Our results show an anti-correlation of the Es layer occurrence concerning the solar activity over both stations studied here. A more clearly observed anti-correlation at the SJC station can be attributed to a greater tidal amplitude at low latitudes. Other relevant aspects of the observations associated with the formation of the Es layers are highlighted and discussed.Item Ocorrência e modelagem das camadas e-esporádicas em baixas-latitudes no setor brasileiro(2020-02-20) Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Fagundes, Paulo Roberto; Tardelli, Alexandre; Pillat, Valdir Gil; Batista, Inez Staciarini; Silva, Vânia Fátima Andrioli Novaes; Conceição-Santos, Fredson; Chagas, Láysa Cristina Araujo Resende; São José dos CamposCamadas E-esporádicas (Es) são adensamentos de plasma que se localizam nas alturas da região E entre 90 e 150 km. Elas são compostas principalmente por íons metálicos e são classificadas em oito tipos diferentes associados aos seus mecanismos físicos de formação. O principal mecanismo em baixas latitudes é o cisalhamento dos ventos neutros. Nesse contexto, este estudo analisa os diferentes tipos de camadas Es que aparecem nos registros das ionossondas instaladas nas estações de baixa latitude de São José dos Campos (SJC) e Jataí (JAT) nos meses de abril, junho, setembro e dezembro de 2016. Os resultados mostraram que nessas regiões há a presença de cinco tipos de camadas, “cusp”, “high”, “flat”, “low” e “slant”, sendo os tipos “flat/low” (Esf/l) os mais frequentes. Além disso, o papel dos ventos na formação dessas camadas é investigado usando o Modelo Ionosférico da Região E (MIRE), que incorpora ventos de marés inferidos de medições do radar meteórico de Cachoeira Paulista (CXP). Para isso, são comparadas a densidade eletrônica deduzida do parâmetro de frequência de bloqueio (fbEs) nos ionogramas com a densidade eletrônica simulada pelo MIRE. Como os ventos mostraram-se atípicos e, consequentemente, houve algumas discrepâncias entre os resultados do modelo e as observações, as amplitudes das componentes do vento zonal/meridional foram ajustadas por fatores específicos para cada mês, com o objetivo de quantificar esta discrepância. Outro estudo realizado neste trabalho foi a análise da influência do modo da maré diurna e semidiurna sobre a dinâmica da camada Es do tipo high (Esh). Os resultados mostraram que o padrão de maré e a direção do vento predominante que controlam a formação e a descida da camada Esh são diferentes dependendo do mês de análise, o que sugere a existência de padrões sazonais distintos acontecendo no setor brasileiro.