Anomalia Equatorial (AE)

A anomalia equatorial se caracteriza por uma variação latitudinal de densidade de elétrons na região equatorial da ionosfera como resultado de um processo conhecido como Efeito Fonte.

O Efeito Fonte consiste no movimento de elevação do plasma na região do equador geomagnético e posterior descida ao longo das linhas do campo geomagnético até as baixas latitudes (RODRIGUES, 2003). De acordo com Batista (2003 apud MATSUOKA, 2007), essa elevação do plasma ocorre quando os campos elétricos do dínamo atmosférico,

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que são gerados na camada E da ionosfera, são transmitidos ao longo das linhas de campo geomagnético para a camada F, devido à alta condutividade paralela. Durante o dia, o campo elétrico (E _{) é direcionado para leste. Na região F equatorial, um campo elétrico para leste, na}

presença do campo magnético ( B ), que é dirigido para o norte, causa uma deriva eletromagnética para cima, dada por E x B /B². Após a subida do plasma até elevadas altitudes na região equatorial, o plasma inicia um movimento de descida ao longo das linhas de campo geomagnético, devido à ação da gravidade (g) e ao gradiente de pressão (∇p), gerando um pico de densidade de elétrons nas latitudes geomagnéticas entre ±10º e ±20º. À noite, o campo elétrico é direcionado para oeste e, conseqüentemente, a deriva se inverte para baixo (negativa), cessando o efeito fonte. No entanto, antes da deriva se inverter, nos horários próximos ao pôr-do-sol, a deriva vertical se intensifica devido ao desenvolvimento de campos elétricos do dínamo na camada F, provocando assim uma intensificação do efeito fonte, conhecido como pico pré-inversão, e gerando um segundo pico de densidade de elétrons nas regiões de baixas latitudes.

Uma representação esquemática das forças que originam o Efeito Fonte é apresentada na Figura 8.

Figura 8 - Efeito Fonte: esquema das forças agindo no plasma Fonte: Adaptada de RODRIGUES, 2003

Como conseqüência direta do Efeito Fonte tem-se um aumento da densidade de elétrons nas regiões de descida do plasma (entre ±10º e ±20º de latitude geomagnética) e uma diminuição da densidade de elétrons na região do Equador Geomagnético (BATISTA, 2003

apud MATSUOKA, 2007), resultando em gradientes de densidade de elétrons na direção

Norte-Sul e caracterizando assim a Anomalia Equatorial. Segundo Fedrizzi (2003), os valores máximos de densidade de elétrons ocorrem nas latitudes de ±15º a partir do equador geomagnético, correspondendo às regiões de crista da anomalia equatorial. Importante salientar que, nas faixas da anomalia equatorial que se localizam no território brasileiro, as densidades de elétrons atingem valores maiores que em outras regiões da Terra (SOBRAL, 1999 apud MATSUOKA, 2007).

A anomalia equatorial varia durante o dia, passando por um primeiro máximo na densidade de elétrons por volta de 14 HL, e por um segundo máximo, geralmente maior que o primeiro, nas horas que precedem a meia-noite, normalmente próximo de 21 HL. De acordo com Matsuoka (2007), a variação latitudinal da densidade de elétrons no período da tarde é

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menor, pois, embora o efeito fonte desloque elétrons das regiões próximas ao equador para as regiões das cristas da anomalia equatorial, elétrons livres continuam sendo produzidos na região equatorial pelo processo de fotoionização, devido à presença da radiação solar. Já no segundo pico da anomalia equatorial, formado pelo pico pré-inversão nas horas próximas ao pôr-do-sol, a variação latitudinal da densidade de elétrons é bem mais destacada, pois o efeito fonte desloca os elétrons da região do equador para as cristas da anomalia, mas, com o pôr- do-sol, não há mais o processo de fotoionização, ou seja, baixos valores de densidade de elétrons são encontrados na região do equador geomagnético e altos valores na região das cristas da anomalia.

Segundo Batista (2003 apud MATSUOKA, 2007), esse segundo máximo geralmente não ocorre em períodos de baixa atividade solar, pois o pico pré-inversão é fortemente dependente da atividade solar. Estudos realizados por Fejer et al. (1979) com medidas realizadas em Jicamarca, no Peru, demonstram que, durante períodos de atividade solar alta, o pico pré-inversão ocorre em todas as estações do ano, sendo maior nos equinócios e menor no solstício de inverno. Já, durante períodos de baixa atividade solar, o pico pré- inversão só ocorre nos equinócios, com amplitude menor do que durante a alta atividade solar. Estudos realizados na região brasileira (BATISTA et al., 1996) mostram que o pico pré- inversão é um pouco maior nos meses próximos ao solstício de verão do que nos equinócios, e menor nos meses próximos ao solstício de inverno.

A Figura 9 apresenta uma seqüência de mapas globais de TEC produzidos para o dia 8 de Outubro de 2001, com resolução de 2 UT (Universal Time – Tempo Universal). Nos mapas é possível observar, em vermelho, as cristas da Anomalia Equatorial, onde há um maior número de elétrons; e, entre as cristas, a região do Equador Geomagnético, com menor densidade de elétrons.

Figura 9 - Mapas globais do TEC para 08/10/2001 - Anomalia Equatorial Fonte: Arquivos IONEX

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Experimentos realizados por Batista et al. (2006), Fedrizzi (2003) e Skone et al. (2004) verificaram um comportamento alterado da anomalia equatorial durante tempestades geomagnéticas severas. Com efeito, Abdu (1991) afirma que o desenvolvimento da anomalia equatorial pode sofrer drásticas modificações em períodos geomagneticamente perturbados, como, por exemplo, a sua formação em horários em que não é usual a sua presença. Durante esses eventos, têm sido observado um deslocamento da crista sul e norte da anomalia equatorial para regiões mais afastadas do equador, deslocamento esse atribuído à intensificação do efeito fonte em associação com os campos elétricos na direção leste intensificados (BATISTA et al., 2006).