Caracterização de ondas de gravidade mesosféricas na Estação Antártica Comandante Ferraz

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: José Valentin Bageston
• Orientador(a): Delano Gobbi, Cristiano Max Wrasse
• Banca de defesa: Barclay Robert Clemesha, Marcelo Magalhães Fares Sabba, Amauri Fragoso de Medeiros, Paulo de Oliveira Camargo
• 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
• País: BR
• Resumo em Inglês: An observational airglow campaign was conducted at Comandante Ferraz Antarctica Station, EACF (62°S, 58°W), between April and October 2007, using an all-sky imager, in order to investigate the gravity wave characteristics. During the campaign, it was possible to identify 241 gravity wave events observed in 43 nights. The main characteristics of the gravity waves are presented as following: horizontal wavelengths between 10 and 65 km; observed periods, between 5 and 35 minutes and observed phase speeds ranging from 5 to 120 m/s. The vertical wavelength was also determined, varying between 5 and 25 km, the intrinsic period showed a small range between 5 and 15 minutes while the intrinsic phase speed was distributed between 25 and 75 m/s. The gravity wave propagation directions showed a strong anisotropy, with most of the waves propagating to southwest in winter and northwest during spring. Ray tracing technique was applied to the gravity wave parameters observed at EACF. The results showed that 78% of the waves had its origin at the mesosphere region, indicating in situ generation or a typical ducted wave behavior. In 15% of the waves the ray path stopped in the stratosphere. Only 7% of the waves were traced down to the troposphere. The most likely tropospheric sources were related to convective instability, eight wave events were associated with orographic source, one case was related to a cold front and one event was associated with a cyclonic activity. Three case studies of mesospheric fronts were also performed and the vertical propagation characteristics were compatible with ducted wave propagation. The first event was classified as a mesospheric bore propagating in a dual duct (Doppler and thermal). This case study also showed the contribution of the semidiurnal and terdiurnal tidal components in the duct configuration. The last two fronts were classified as mesospheric wall and were supported by a thermal duct.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/11.25.17.35

Uma campanha observacional de airglow, utilizando um imageador all-sky, foi realizada na Estação Antártica Comandante Ferraz, EACF (62°S, 58°W), entre abril e outubro de 2007, com o objetivo de investigar as características das ondas de gravidade em altitudes mesosféricas. Durante a campanha, foi possível identificar um total de 241 eventos de onda em 43 noites de observação. Desse total, determinou-se os parâmetros de 234 eventos que apresentaram as seguintes características: comprimentos de onda horizontal entre 10 e 65 km, períodos observados, principalmente entre 5 e 35 minutos; velocidades de fase observadas de 5 a 120 m/s. Os comprimentos de onda vertical das ondas de gravidade também foram determinados, e apresentaram valores entre 5 e 25 km, o período intrínseco mostrou-se similar ao período observado, com maior ocorrência entre 5 e 15 minutos, enquanto que a velocidade de fase intrínseca apresentou uma distribuição entre 25 e 75 m/s. Análise da direção de propagação dos eventos mostrou uma forte anisotropia, com propagação preferencial para sudoeste no inverno e para noroeste na primavera. A aplicação da técnica de ray tracing aos eventos de onda de gravidade observados na EACF mostrou que em 78% dos casos as retrotrajetórias das ondas foram interrompidas na região da mesosfera, indicando uma possível geração local ou um comportamento típico de ondas canalizadas. Em 15% das ondas, as retrotrajetórias foram interrompidas na região da estratosfera. Em apenas 7% dos casos a posição final das retrotrajetórias das ondas de gravidade foi a troposfera. Dos eventos de onda com possível origem troposférica, foram associados dez eventos com processos de instabilidade convectiva, com oito eventos de ondas associados à origem orográfica, um caso relacionado à frente fria e um evento associado com atividade ciclônica. Três estudos de caso de frentes mesosféricas foram realizados e as características de propagação vertical desses eventos mostraram-se compatíveis com ondas propagantes em dueto. O primeiro evento foi classificado como uma pororoca mesosférica e foi associado à um dueto dual (Doppler e térmico). Nesse estudo de caso evidenciou-se a importância das componentes semidiurna e terdiurna da maré atmosférica na configuração do dueto. As outras duas frentes mesosféricas foram classificadas como avanço mesosférico, propagando-se em um dueto térmico.