Caracterização e Modelagem das Camadas E-Esporádicas (Es) em Estações de Baixa-Latitude no Setor Brasileiro

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dc.contributor.advisorMuella, Marcio Tadeu de Assis Honorato
dc.contributor.author2Fontes Neto, Pedro Alves
dc.contributor.coadvisorChagas, Láysa Cristina Araujo Resende
dc.contributor.event2São José dos Campospt_BR
dc.contributor.refereeOjeda González, Arian
dc.contributor.refereePillat, Valdir Gil
dc.contributor.refereeLima, Lourivaldo Mota
dc.contributor.refereeMoro, Juliano
dc.date.accessioned2023-11-17T14:36:57Z
dc.date.available2023-11-17T14:36:57Z
dc.date.issued2023-06-02
dc.description.abstractAs 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.pt_BR
dc.description.abstract2The sporadic-E layers (Es) are thin, dense layers of high ionization observed between about 100 and 140 km altitude in the E region. The formation of Es layers at low latitudes is mainly associated with the phenomenon of neutral wind shear. This mechanism drives the molecular and metal ions to converge to a point where the wind component velocities are zero. Diurnal, semidiurnal, and terdiurnal tidal components are important forces that enhance the wind shear mechanism in low latitude regions. In addition, Planetary waves (PWs) perturbations caused by sudden stratospheric warming (SSW) events can cause nonlinear interactions between tides and such PWs, altering the dynamics of the mesosphere and lower thermosphere (MLT), causing changes in the Es layer. In this research, three studies were conducted. The first study analyzed the relationship between the occurrence of Es layers and the solar activity cycle. We used ionosonde data at the stations of Palmas (PAL, 10.17° S; 48.33° W; dip lat. -7.31°) and São José dos Campos (SJC, 23.18° S; 45.89° W; dip lat. -19.35°). The second study investigated the effect of terdiurnal tides on the occurrence/formation of the observed Es layers over PAL. These first two studies used data collected between December 2008 and November 2009, and between December 2013 and November 2014. In addition, meteoric radar data and simulations obtained from the Ionospheric E Region Model (MIRE) were used to investigate the effect of the terdiurnal tide on the electronic density profile of the Es layer. Finally, in a third study, we investigated the effect of three SSW events occurring in the Northern Hemisphere on the Es layer influence in the Southern Hemisphere, specifically at the latitudes of the Araguatins (ARA, 5.65º S; 48.12º W; dip lat. -5.44º) and the SJC. SSW events occurring in the Northern Hemisphere during the winters of 2018, 2018/2019, and 2020/2021 were analyzed. The results of the studies firstly showed an anticorrelation between the occurrence of Es layers and the solar activity over PAL and SJC. However, the anticorrelation was not evident in the nocturnal winter period in both locations. The other seasonal periods showed an anticorrelation in both the daytime and the nighttime periods, which was more pronounced in SJC than in PAL. The results also showed that terdiurnal tidal amplitude modulations are present in the occurrence rates of Es layers during all seasonal periods. In addition, the simulation results of the electronic density of the Es layers were in better agreement with the measurements when the terdiurnal tidal component was included in the model. Finally, it was observed that an expressive increase in the top frequencies (ftEs) and densities of the Es layers occurred during the SSW events analyzed, with more significant results for the near equatorial site of ARA than for the low- latitude station of SJC.pt_BR
dc.description.physical200 f.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.uriCAPES - bolsa mensalidade, sob número de processo 88887.372542/2019-00. FAPEMA - bolsa de pesquisa, sob número de processo BD-02689/20. CNPq - suporte financeiro dado ao projeto de pesquisa, sob número de processo 314261/2020-6.pt_BR
dc.format.gradesCAPES número de processo: 88887.372542/2019-00.
dc.format.gradesFAPEMA número de processo: BD-02689/20.
dc.format.gradesCNPq número de processo: 314261/2020-6.
dc.format.mimetypepdfpt_BR
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíbapt_BR
dc.identifier.affiliationInstituto Nacional de Pesquisas Espaciaispt_BR
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíbapt_BR
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíbapt_BR
dc.identifier.affiliationUniversidade Estadual da Paraíbapt_BR
dc.identifier.affiliationInstituto Nacional de Pesquisas Espaciaispt_BR
dc.identifier.bibliographicCitation2FONTES NETO, Pedro Alves. Caracterização e Modelagem das Camadas E-Esporádicas (Es) em Estações de Baixa-Latitude no Setor Brasileiro. São José dos Campos, SP, 2023. 200 f.; PDF Tese (Doutorado em Física e Astronomia) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.univap.br/handle/123456789/325
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisher.countryBrasil,pt_BR
dc.publisher.initialsUnivap,pt_BR
dc.publisher.institutionUniversidade do Vale do Paraíbapt_BR
dc.publisher.programDoutorado em Física e Astronomiapt_BR
dc.publisher.spatialSão José dos Campospt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subject.keywordFísica e Astronomiapt_BR
dc.subject.keywordCamada E-esporádica (Ionosfera)pt_BR
dc.subject.keywordAtividade solarpt_BR
dc.subject.keywordMarés atmosféricaspt_BR
dc.titleCaracterização e Modelagem das Camadas E-Esporádicas (Es) em Estações de Baixa-Latitude no Setor Brasileiropt_BR
dc.title.alternativeCharacterization and Modeling of Sporadic-E (Es) Layers at Low Latitude Stations in the Brazilian Sectorpt_BR
dc.typeTesept_BR

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