Navegando por Autor "Tardelli, Alexandre"
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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 Effects of the Northern Hemisphere sudden stratospheric warmings on the Sporadic-E layers in the Brazilian sector(Elsevier) Fontes Neto, Pedro Alves; Muella, Tadeu de Assis Honorato; Resende, Laysa Cristina Araújo; Jesus, Rodolfo de; Fagundes, Paulo Roberto; Batista, Paulo Prado; Pillat, Valdir Gil; Tardelli, Alexandre; Andrioli, Vania F.Tidal and Planetary Wave (PWs) amplitudes are strongly influenced by Sudden Stratospheric Warming (SSW) events. A nonlinear interaction between the tidal winds and planetary waves during the SSW may contribute to the intensification of sporadic-E (Es) layers in the lower thermosphere. This work investigated the relationship between SSW events in the Northern Hemisphere and the Es layer occurrence at low latitudes in the Brazilian sector. We used data from digital ionosondes installed in the observatories of Araguatins (ARA, 5.65◦ S; 48.12◦ W; dip lat. − 5.44◦) and S ̃ao Jos ́e dos Campos (SJC, 23.18◦ S; 45.89◦ W; dip lat. − 21.37◦) to analyze the Es layers. Additionally, we used the temperature, zonal wind, and PWs data at high latitudes in the Northern Hemisphere during the major SSW event that occurred in February/2018 and during the events of Dec/2018–Jan/2019 and Dec/2020–Jan/2021. The results showed a maximum frequency peak of 20 MHz (~5 × 106 electrons.cm− 3) at ARA and SJC during these SSW events. The large values of ftEs, fbEs, and electronic densities were observed between 100 and 115 km height in the Esf/l type layers during daytime or nighttime periods. The results also showed that the number of large values of ftEs, fbEs, and electronic density of the Es layer was much higher in ARA than in SJC, in general. The wavelet power spectrum analyses of the ftEs and fbEs showed a periodicity of 2- days before and after the central day of the SSWs events at the station of ARA, with three prominent peaks in the 2018/2019 event. At the SJC station the quasi-2-day periodicity in the wavelet analyses of the ftEs was observed after the central day in all three SSW events, with a peak before the central day during the 2020/2021 event.Item Estudo da ionosfera sobre o equador magnético no setor brasileiro durante diferentes períodos de atividade solar(2021-03-29) Pillat, Valdir Gil; Ojeda González, Arian; Tardelli, Alexandre; Bolzan, Maurício José Alves; Cardoso, Felipe Antônio; Fagundes, Paulo Roberto; São José dos CamposA ionosfera e sua dinâmica de plasma são temas de estudos desde a sua descoberta, compreender a dinâmica desta região da atmosfera terrestre é fundamental para a compreensão dos fatores que influênciam o funcionamento de satélites e equipamentos tecnológicos que suportam sistemas de telecomunicação baseada em sinais eletromagnéticos ou ondas de rádio, cuja aplicabilidade é parte fundamental do dia-a-dia da sociedade humana moderna. Este trabalho utiliza receptores GPS (Global Posioting System) de 19 estações GPS-TEC, da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), que estão localizados entre ±5° de latitude magnética a partir do equador magnético, para analisar o Conteúdo Eletrônico Total (TEC) da ionosfera na região do equador magnético, sobre o setor brasileiro, com o objetivo de identificar as características desta região para os dias geomagneticamente calmos (DST> -30 nT) nos anos de 2015 e 2018. Utilizaram-se ferramentas computacionais desenvolvidas especialmente para este trabalho para organizar os dados obtidos pelos receptores GPS com resolução de 1 minuto, para os 24 meses estudados, permitindo a manipulação eficiente e a obtenção de informação relevante da variação do TEC sobre o equador magnético. Este estudo mostrou que o valor máximo do TEC registrado para períodos de alta atividade é, aproximadamente, duas vezes maior que os valor de TEC máximo registrado nos períodos de baixa atividade solar, para o mesmo período do ano. Observou-se, também, que independente da época do ano, ou período de atividade solar, o mínimo valor de TEC é de ~2,5 TECU e é registrado no horário de 09:00 UT. Os resultados mostram, também, que nos meses de final de inverno, primavera-verão e início de outono, do ano de 2015 (alta atividade solar) o TEC apresenta um segundo pico por volta das 00:00 UT. Também se verificou a viabilidade de utilizar as ferramentas computacionais desenvolvidas neste trabalho para estudar o desenvolvimento de irregularidades ionosféricas em um curto espaço de tempo (dias). Com este objetivo selecionou-se o período geomagnético de 27-28 de setembro de 2017 onde foi possível verificar que houve a inibição na evolução de irregularidades ionosféricas durante a fase principal deste período geomagneticamente perturbado.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 do sistema ionosfera-termosfera durante eventos extremos de clima espacial (tempestades geomagnéticas), no decorrer da fase descendente do ciclo solar 24(2020-09-17) Fagundes, Paulo Roberto; Tardelli, Alexandre; Pillat, Valdir Gil; Silva, Marlos Rockenbach da; Bolzan, Maurício José Alves; Ribeiro, Brunno Augusto Gomes; São José dos CamposO objetivo deste trabalho é estudar o acoplamento do sistema ionosfera-termosfera desde a região equatorial/baixas latitudes até além da crista da Anomalia Ionosférica Equatorial (Equatorial ionization anomaly – EIA) durante períodos geomagneticamente perturbados nos setores latino-americano e africano. O estudo será realizado no decurso da fase descendente do ciclo solar 24 com tempestades geomagnéticas que ocorreram entre 16 e 18 de janeiro de 2013 (moderada, índice Dst -53 nT), entre 22 e 24 de junho de 2015 (intensa, índice Dst -204 nT) e entre 27 e 29 de maio de 2017 (intensa, índice Dst -125 nT) e os principais aspectos que serão abordados e investigados são: a) Propagação (como velocidade e direção ) das TIDs (perturbações ionosféricas propagantes); b) Ocorrência de irregularidades de plasma do tipo Spread-F; c) Comportamento da EIA durante períodos perturbados; d) Perturbações ionosféricas positivas e negativas durante períodos perturbados; e) Acoplamento termosferaionosfera durante períodos perturbados; e f) Possíveis modificações no sistema termosferaionosfera devido ao dínamo perturbado e/ou PPEF (penetração rápida de campos elétricos). Os instrumentos que serão utilizados para investigação consistir em dados observacionais de GPS-TEC, ionossonda e fotômetro imageador all-sky.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 Multi-instrument study of various aspects of equatorialionospheric irregularities over American and African sectors(2022-08-02) Fagundes, Paulo Roberto; Pillat, Valdir Gil; Ojeda González, Arian; Silva, Igo Paulino; Batista, Inez Staciarini; Agyei-Yeboah, Ebenezer; Tardelli, Alexandre; São José dos CamposThis thesis is devoted to the study of ionospheric irregularities observed over Brazil and Africa using different instruments and observational techniques. First, the occurrence of ionospheric irregularities like plasma bubbles, blobs, and Spread-F (typical and atypical have been investigated using all-sky imaging systems and ionosondes located at Araguatins, Jataí, and São José dos Campos. Afterward, GPS-TEC data from 33 receiver stations located in different parts of Brazil and Africa were used in the investigation of ROT (rate of TEC change) phase fluctuations during the Antarctic Sudden Stratospheric Warming (SSW). Electron density measurements from the Swarm constellation have also been employed to aid in the analysis and discussion of some of the results obtained from ionosonde and ASI. The thesis focuses on two main studies. One study was dedicated to exploring the observation of the simultaneous occurrence of ionospheric plasma bubbles and blobs using an all-sky imaging system and the observation of atypical Spread-F on ionograms. Based on these observations, a novel methodology is proposed for the observation and studies of ionospheric plasma blobs using ionosondes. The proposed methodology employed a colocated all-sky imager and ionosonde at Araguatins to observe simultaneously occurring plasma bubbles and blobs and then the corresponding ionograms were analyzed. The characteristics of the echoes on the ionograms were compared with the observations from the OI 630 nm nightglow images from the all-sky imager for when there were no irregularities and when bubbles and/or blobs were present. The results showed that in the presence of bubbles and blobs, Spread-Fs with high-frequency echoes were drawn on the ionograms at almost the same time as the images were taken. The results also showed that the generation of plasma blobs could be influenced by the development of bubbles and that the equatorial ionization anomaly may play a major role in their development. The other focus of the thesis is the study of the effects of the 2019 minor Antarctic SSW event on the generation/suppression of ionospheric irregularities. The critical frequency obtained from the three ionosonde stations at Araguatins, Jataí, and São José dos Campos was used to monitor the ionospheric irregularities during the different phases of the SSW event. Spread-F (Brazil) and ROT phase fluctuations (Brazil, Africa) occurrence at different latitudes during different phases of the event were analyzed. Irregularity occurrence from a similar period in 2018 when no SSW event was recorded in the Antarctic region was also analyzed. The results showed a general decrease in occurrence rates during the peak phase of the event compared to the other phases in 2019. The results also showed a decrease in occurrence rate from the peak phase in 2018 (no SSW) to the peak phase in 2019 (SSW).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.