Desenvolvimento de Ferramentas Computacionais para o Estudo de Variações Geomagnéticas e de Distúrbios Ionosféricos Propagantes
| dc.contributor.advisor | Oliveira, Virgínia Klausner | |
| dc.contributor.author | Macedo, Humberto Gimenes | |
| dc.contributor.coadvisor | Prestes, Alan | |
| dc.contributor.event2 | São José dos Campos | |
| dc.contributor.referee | Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato | |
| dc.contributor.referee | Gomes, Anna Beatriz Silva | |
| dc.contributor.referee | Cândido, Claudia Maria Nicoli | |
| dc.date.accessioned | 2024-12-05T14:06:48Z | |
| dc.date.available | 2024-12-05T14:06:48Z | |
| dc.date.issued | 2022-03-11 | |
| dc.description.abstract | Esta 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. | |
| dc.description.abstract2 | This dissertation addresses the geomagnetic and ionospheric signatures caused by solar, seismic, and oceanic events. Solar activity, mainly the coronal mass ejections and co- rotating interaction regions, can generate geomagnetic variations such as magnetic storms and HILDCAA events due to solar wind-magnetosphere coupling. On the other hand, during tsunamigenic earthquakes one can verify the development of gravity waves in the neutral atmosphere, as gravity acts as a restoring force to reestablish the balance after the initial disturbance. These waves propagate to the thermosphere, where they interact with the ionospheric plasma via ion-neutral collisions producing electrical currents and secondary magnetic fields. Consequently, irregular geomagnetic variations are produced with periods and amplitudes in the order of minutes and few nT , respectively. Furthermore, due to motional induction, the oceanic flows associated with a tsunami also generate geomagnetic variations since oceanic waters are a moving conducting fluid that is immersed in the geomagnetic field. At ionospheric altitudes, the gravity waves set the ionosphere in motion and manifest themselves as traveling ionospheric disturbances, i.e., as wavelike fluctuations in the density of the ionospheric plasma. These disturbances can be detected by various radio techniques, but a more recent one uses measurements of the total electronic content obtained from satellite signals. In view of the above, the purpose of this work is to develop computational tools equipped with the main mathematical techniques, such as wavelet analysis and empirical mode decomposition, to identify and characterize geomagnetic variations and traveling ionospheric disturbances caused by both solar activity and tsunamigenic earthquakes. Besides its scientific purpose, this work is of practical importance as the understanding of these phenomena can assist in the development of space weather and disaster prediction and warning systems, which can prevent or mitigate economic and, mainly, human losses. | |
| dc.description.physical | 338 f. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.affiliation | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.identifier.bibliographicCitation2 | MACEDO, Humberto Gimenes. Desenvolvimento de Ferramentas Computacionais para o Estudo de Variações Geomagnéticas e de Distúrbios Ionosféricos Propagantes. São José dos Campos, 2022. 338 f. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2022 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.univap.br/handle/123456789/447 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | UNIVAP | |
| dc.publisher.institution | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.publisher.program | Mestrado em Física e Astronomia | |
| dc.publisher.spatial | São José dos Campos | |
| dc.subject.keyword | Análise espectral singular | |
| dc.subject.keyword | Análise wavelet | |
| dc.subject.keyword | Distúrbios ionosféricos propagantes | |
| dc.subject.keyword | Terremotos tsunamigênicos | |
| dc.subject.keyword | Variações geomagnéticas | |
| dc.title | Desenvolvimento de Ferramentas Computacionais para o Estudo de Variações Geomagnéticas e de Distúrbios Ionosféricos Propagantes | |
| dc.title.alternative | Development of computational tools for the study of geomagnetic variations and traveling ionospheric disturbances | |
| dc.type | Dissertação | |
| dc.type.masterDegree | Acadêmico |