Efeitos das ondas planetárias na aeroluminescência

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Fábio do Egito Gomes
• Orientador(a): Hisao Takahashi
• Banca de defesa: Delano Gobbi, Plínio Carlos Alvalá, Yasunobu Miyoshi, Ricardo Arlen Buriti da Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica Espacial/Ciências Atmosféricas
• País: BR
• Resumo em Inglês: In this work measurements of OH(6-2), O2b(0-1) and OI5577 airglow emissions carried out at two middle latitude stations in Japan, Sata (31,0$°$N; 130,7$°$L) and Rikubetsu (43,5$°$N; 143,8$°$L), have been used to study planetary wave signatures in the MLT region and their effects on airglow emissions. Kyushu University General Circulation Model was also used to perform simulation of the airglow emissions and to understand in the dynamical processes related to the planetary waves. Spectral analyses of the airglow intensities show that oscillations ranging from 2 to 20 days are common. They were attributed to the 2, 5, 10 e 16-day planetary waves. While oscillations around 2 days are frequently observed in the summer, longer period oscillations, 5 to 20 days, are common between fall and spring equinoxes. Spectral analysis of wind measurements taken near the airglow observatories, at Yamagawa (31,2$°$N; 130,6$°$E) and Wakkanai (45,4$°$N; 141,7$°$E), show the same features and corroborate the results obtained from airglow. OH(6-2), O2b(0-1) and OI5577 airglow emissions simulated by the model also showed signatures of planetary waves similar to those identified in the observational data. This indicates that the model can reproduce reasonably well the features observed in the measured data. The model has been used as diagnostic tool to identify mechanisms responsible for the planetary wave signatures in the airglow. It has been identified that planetary signatures in the airglow are mainly caused by variation of the atomic oxygen concentration induced by the waves. Quasi- adiabatic advective vertical transport of atomic oxygen was found to be the primarily mechanism responsible for causing variation in the airglow emission rates.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/04.24.13.54

Neste trabalho medidas experimentais das emissões da aeroluminescência do OH(6-2), O2b(0-1) e do OI5577 obtidas entre 2004 e 2006 por fotômetros instalados em duas estações de médias latitudes no Japão, Sata (31,0$°$N; 130,7$°$L) e Rikubetsu (43,5$°$N; 143,8$°$L), foram utilizadas para estudar as ondas planetárias na região da MLT e seus efeitos sobre a aeroluminescência. Simulações feitas com o modelo de circulação geral da atmosfera da Universidade de Kyushu foram utilizadas para simular as taxas de emissão e entender os processos relacionados às ondas planetárias. A análise espectral da intensidade das emissões mostrou que variações com períodos entre 2 e 20 dias são recorrentes. Estas foram interpretadas como sendo assinaturas das ondas planetárias de 2, 5, 10 e 16-dias. Enquanto as assinaturas da onda de 2- dias são comuns principalmente no verão, as assinaturas das ondas de 5, 10 e 16-dias são observadas com mais frequência entre os equinócios de outono e primavera. A análise espectral de medidas de vento obtidas nas proximidades dos observatórios de aeroluminescência, em Yamagawa (31,2$°$N; 130,6$°$L) e Wakkanai (45,4$°$N; 141,7$°$L), confirmam as características observadas nas medidas da intensidade da aeroluminescência. As emissões do OH(6-2), O2b(0-1) e OI5577 simuladas pelo modelo também exibiram assinaturas das ondas planetárias semelhantes às observadas nas medidas experimentais, indicando que o modelo reproduz razoavelmente bem os aspectos observados nos dados experimentais. O modelo foi utilizado como ferramenta diagnóstica para identificar os mecanismos responsáveis pelas assinaturas das ondas planetárias na aeroluminescência. Observou-se que as assinaturas das ondas planetárias na aeroluminescência são devidas principalmente a variações provocadas pelas ondas no oxigênio atômico. O transporte advectivo quase- adiabático de oxigênio atômico foi identificado como o principal mecanismo responsável pelas assinaturas das ondas planetárias na aeroluminescência.