Metodologia numérico-computacional para análise multiescala de sinais: aplicações a processos eletrodinâmicos espaciais - Rodrigo Takeshi Seo (2020)
A computação científica constitui uma área de desenvolvimento de novos conceitos e ferramentas úteis a muitas áreas de atuação, sobretudo atendendo as necessidades crescentes da área das investigações e de aplicações das ciências espaciais, como do emergente tópico de clima espacial. Com a disponibilidade de avançadas metodologias de medição, o monitoramento do ambiente solar-terrestre tem gerado grandes quantidades de dados com alta resolução temporal e maior extensão espacial, contendo fenômenos das mais diversas escalas espaço-temporais, o que demanda assim abordagens multiescalas para a análise desses fenômenos. Aliado a isso com a melhoria dos recursos computacionais e métodos numéricos, a simulação das equações magneto-hidrodinâmicas está se tornando essencial na análises dos fenômenos eletrodinâmicos considerando uma visão em volume extenso do espaço e da evolução dos fenômenos. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma metodologia numérico-computacional de análise multiescala da comparação de medidas e de resultados de modelagem magneto-hidrodinâmica de processos de plasma espacial, como caso de estudo os dados da Sonda Cassini na atmosfera de Titan, satélite de Saturno. Utilizando diversas técnicas wavelet em conjunto com outras ferramentas de medidas pode-se avaliar quantitativamente a similaridade dos sinais. Complementarmente, estudou-se também casos de efeito de pertubação magnética, devido ao acoplamento eletrodinâmico, avaliado na superfície terrestre para caracterização de sinais empregando-se a metodologia proposta. A importância deste trabalho vem de se dispor de uma metodologia quantitativa que auxilie no entendimento desses processos físicos e de como seus comportamentos dinâmicos estão sendo representados.