Estudo do acoplamento vento solar-magnetosfera durante eventos HILDCAAs utilizando análise por wavelets

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Adriane Marques de Souza
• Orientador(a): Ezequiel Echer, Maurício José Alves Bolzam
• Banca de defesa: Odim Mendes Junior, Renato Sérgio Dallaqua, Alan Prestes
• Tipo de documento: Dissertação
• 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 do Ambiente Solar-Terrestre
• País: BR
• Resumo em Inglês: In this work a solar wind magnetosphere coupling study during HILDCAA events was conducted. The aim of this study was to search the main frequencies of HILDCAA, both in AE index and in the interplanetary magnetic field Bz component, as well as the main frequencies with which the magnetosphere responds to the solar wind during these events. In order to conduct this analysis the wavelet transform was employed. The Morlet Wavelet Transform was applied in the AE index, IMF Bz and geomagnetic tail Bx data. The Morlet wavelet was chosen because it provides good location in frequency. The cross wavelet analysis technique was also used for the development of this study, aiming to find the correlation between the Bz component of IMF and the AE index and the correlation between Bz and Bx, and between Bx and AE. The classic cross-correlation was also used to complement this analysis and determine the lag between the time series studied. The IMF Bz component was analyzed in both GSE and GSM coordinate systems. It was observed that the periods of the index AE during HILDCAAs lie between 4 and 12 hours. In the interplanetary medium, characteristics periods are ≤ 8 hours, regardless of the coordinate system used. Further, it was found that the solar wind -magnetosphere coupling is more efficient at periods shorter than ≤ 8 hours. The correlation between the IMF BZ (GSM) and AE index was moderate, with lag of 20 to 30 minutes.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/02.10.16.57

Neste trabalho foi realizado um estudo do acoplamento vento solar-magnetosfera durante eventos de contínua, prolongada e elevada atividade do índice AE, (HILDCAAs, do inglês High Intensity Long Duration Continuous AE Activity). O objetivo do trabalho é encontrar as principais frequências nos eventos HILDCAAs, bem como as frequências às quais a magnetosfera responde ao vento solar durante esses eventos. Para isso foi utilizada a técnica de análise por wavelets. A Transformada Wavelet de Morlet foi utilizada para os dados do índice AE (do inglês Auroral Electrojet) para todos os eventos HILDCAAs ocorridos entre 1975 e 2011. Também foi analisada a componente Bz do campo magnético do meio interplanetário (IMF, do inglês Interplanetary Magnetic Field) dos eventos HILDCAAs a partir de 1995 e também a componente Bx geomagnética na magnetocauda para 9 eventos HILDCAAs em que os satélites da constelação Cluster cruzaram esta região. A wavelet de Morlet foi escolhida devido à mesma fornecer boa localização em frequência. A técnica de análise por Wavelet Cruzada também foi usada para esse estudo, com a finalidade de encontrar a correlação entre a componente Bz do IMF com o índice AE, bem como a correlação entre Bz do IMF e a componente Bx do campo geomagnético e também entre a componente Bx do campo geomagnético e o índice AE. A correlação cruzada clássica também foi usada para complementar essa análise e determinar a defasagem entre as séries estudadas. A componente Bz do IMF foi analisada usando os sistemas de coordenadas GSE e GSM. As análises do índice AE mostram que os eventos HILDCAAs apresentam períodos característicos entre 4 e 12 horas. A componente Bz do meio interplanetário apresenta períodos entre 0 e 8 hora, independente do sistema de coordenadas utilizado. Além disso, constatou-se que o acoplamento vento solar-magnetosfera é mais eficiente em períodos entre 0 e 8 horas. Pela correlação cruzada clássica observou-se correlação moderada entre a componente Bz do IMF (GSM) e o índice AE, com defasagem de 20 a 30 minutos.