Estudo da propagação de ondas de gravidade na termosfera-ionosfera

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Igo Paulino
• Orientador(a): Hisao Takahashi, Cristiano Max Wrasse
• Banca de defesa: Barclay Robert Clemesha, Sharon L. Vadas, Amauri Fragoso de Medeiros
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica Espacial/Ciências Atmosféricas
• País: BR
• Resumo em Inglês: Data collected during the Spread F Experiment (SpreadFEx) from September to November 2009 have been used to study the vertical propagation of 26 mediumscale gravity waves. These waves were observed in airglow images over São João do Cariri (7.4$°$S; 36.5$°$W). Their trajectories in the atmosphere have been assessed by ray-tracing. A wind and temperature database from the surface up to 400 km altitude was necessary for the ray-tracing. The wind profiles were estimated using data from a meteor radar and a Fabry-Perot interferometer, and complemented by the HWM-93 and TIE-GCM models where experimental data were not available. The temperature profiles included TIMED/SABER and FPI measurements, and NRLMSISE-00 and TIE-GCM models. The reverse path for the MSGWs reveals convective complexes as likely sources for two MSGWs. In another case, a cold front over the north of the state of Espírito Santo was at the tropospheric position for an MSGW. Ray-tracing for the thermosphere-ionosphere (TI) region shows a linear relationship between: (1) gravity wave periods and travel times prior to dissipation, (2) horizontal wavelengths and horizontal travel distances, and (3) horizontal phase speeds and heights prior to dissipation. Gravity waves Doppler up-shifted, in the mesosphere and lower thermosphere region, reached higher altitudes in the TI. A gravity wave observed on 09 November 2009 reached $\sim$200 km height with expressive amplitude which could affect the generation of F region plasma irregularities.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/02.07.16.25

Dados coletados durante a campanha \textquotedblleft{Spread F Experiment}\textquotedblright (SpreadFEx) de setembro a novembro de 2009 foram usados para estudar a propagação vertical de 26 ondas de gravidade de média escala. Elas foram observadas em imagens de aeroluminescência sobre São João do Cariri (7,$4°$S; 36,5$°$W) e seus deslocamentos na atmosfera foram estimados a partir da técnica de traçador de trajetórias. Para usar essa metodologia foi necessário construir um banco de dados de vento e temperatura desde a superfície até 400 km de altitude. O vento foi estimado por um radar meteórico, um interferômetro Fabry-Perot (FPI) e foram complementados pelos modelos HWM-93 e TIE-GCM onde não possível obter medidas. Os perfis de temperatura incluíram medidas do satélite TIMED/SABER e do FPI e modelagens do NRLMSISE-00 e TIE-GCM. As retrotrajetórias calculadas para dois eventos apontaram complexos convectivos com possíveis fontes geradoras. Em outro caso, uma frente fria, identificada no sul do estado do Espírito Santo, coincide com a posição troposférica estimada para o evento. Os resultados do traçador de trajetórias para a região da termosfera-ionosfera (TI) mostraram que existem relações lineares entre: (1) os períodos das ondas de gravidade e o tempo que as mesmas gastam dentro dessa região até se dissiparem, (2) os comprimentos de ondas horizontais e as distâncias horizontais percorridas e (3) as velocidades de fase horizontais e as altitudes alcançadas. Todas as ondas de gravidade que apresentaram frequências intrínsecas maiores que suas frequências observadas, na região da mesosfera e baixa termosfera, conseguiram se propagar até altitudes mais elevadas. Um evento observado na noite de 09 de novembro de 2009 conseguiu atingir $\sim$ 200 km de altitude com amplitude expressiva para influenciar na geração de irregularidades de plasma na região F.