2. Desenvolvimento Teórico
4.2 Efeitos dos dois eventos de tempo espacial sobre a camada F nas regiões
4.2.3 Comparação entre o primeiro e segundo evento
O primeiro evento (novembro de 2004) apresenta tempestades muito mais intensas, com duração de vários dias, enquanto que o segundo evento (dezembro de 2006) estava limitado a apenas um dia. Com isso, as conseqüências foram mais acentuadas no primeiro evento.
Referente à variação em altura (h´F) nos dias 07-08, 09-10 e 10-11 em MAN e nos dias 07-08, 08-09, 09-10 e 10-11 em SJC (primeiro evento) apresentaram variações significativas. PAL e SJC (segundo evento) apresentaram variações significativas no h´F durante o dia 14-15.
As variações em freqüência (foF2) no primeiro evento em MAN indicam a fase positiva da tempestade nos dias 08 e 09 e em SJC indicam a forte fase negativa nos dias
09-10 e 10-11. No segundo evento, PAL e SJC indicam a fase negativa da tempestade no dia 14-15. As variações no foF2 são muito mais fortes no primeiro evento do que no segundo quando comparados com os dias calmos. Estudando o foF2 observa-se que as diferenças verificadas em MAN (primeiro evento), PAL (segundo evento) e SJC (primeiro e segundo evento), provavelmente estão relacionadas com a localização das estações. No primeiro evento as estações estão em hemisférios magnéticos opostos e no segundo evento as estações estão no mesmo hemisfério magnético.
Para melhor entendimento sobre os efeitos causados pelas tempestades geomagnéticas nas regiões de baixas latitudes e equatoriais será necessário analisar mais eventos do tempo espacial.
5 Conclusões
Neste estudo foram realizadas duas investigações relacionadas com a ocorrência de spread-F equatorial (ESF) e a resposta da ionosfera as tempestades geomagnéticas. Na primeira investigação foi estudada a ocorrência de ESF do tipo range em SJC e OKI, durante o período de atividade solar alta (ASA; outubro de 2000 a setembro de 2001) e atividade solar baixa (ASB; março de 2005 a fevereiro de 2006). As duas estações estão separadas em aproximadamente 180º em longitude. No segundo estudo foi investigado o comportamento da camada F ionosférica em regiões equatoriais e de baixas latitudes no setor brasileiro durante tempestades geomagnéticas. Os dois eventos de tempestades investigados ocorreram entre o período de 06 e 11 de novembro de 2004 e entre o período de 13 e 16 de dezembro de 2006. Foram estudados os efeitos durante o período noturno. No primeiro evento (dados da sondagem ionosférica disponíveis de MAN e SJC) observam-se duas supertempestades geomagnéticas (considerando Dstmin < -250
nT), uma com Dstmin = -373 nT e outra com Dstmin = -289 nT e uma tempestade intensa
com Dstmin = -223 nT. No segundo evento (dados da sondagem ionosférica disponíveis
de PAL e SJC) observa-se uma tempestade geomagnética intensa com Dstmin= -147 nT.
5.1 Ocorrência de ESF do tipo range em SJC e OKI
Em SJC no período de ASA o total de horas de dados ionosféricos analisadas é de 3350, sendo que desses dados observaram-se 358 horas com presença de spread-F do tipo range (10,7%). No período de ASB foram analisadas 3340 horas de dados ionosféricos e verificou-se a ocorrência de spread-F do tipo range durante 188 horas (5,6%).
Em OKI, durante a ASA, analisaram-se 3401 horas de dados ionosféricos, porém a ocorrência de spread-F do tipo range foi de 231 horas (6,8%). No período de ASB analisaram-se 3259 horas de dados ionosféricos, mas de todos os dados analisados verificou-se que 220 horas continham a presença de spread-F do tipo range (6,7%).
Os resultados principais apresentados são:
1- O estudo atual mostrou que em SJC a presença de spread-F do tipo range é mais freqüente durante ASA (10,7%) do que ASB (5,6%). No entanto, em OKI, não se
observa uma diferença significativa na freqüência de ocorrência durante ASA (6,8%) e ASB (6,7%).
2- As comparações entre SJC e OKI durante ASA mostram que, enquanto SJC apresenta máxima ocorrência de spread-F do tipo range durante os meses de solstício de dezembro, em OKI durante este período (solstício de dezembro) praticamente não existe a ocorrência de spread-F do tipo range. Por outro lado durante os meses de maio até agosto (solstício de junho) normalmente não ocorre spread-F do tipo range em SJC, mas durante o período de julho até setembro observa-se à ocorrência de spread-F em OKI.
3- As comparações entre SJC e OKI referentes à ASB mostram tendências de máxima ocorrência de spread-F do tipo range no verão.
4- Comparando as duas estações, independentemente do período de ASA ou ASB, observa-se que em SJC a ocorrência de spread-F do tipo range é maior do que em OKI, 8% e 6,8%, respectivamente.
5.2 Resposta da ionosfera às tempestades geomagnéticas
Perturbação geomagnética ocorrida em novembro de 2004 (primeiro evento)
Os resultados importantes obtidos são:
1- Observou-se a penetração pontual de campos elétricos magnetosféricos, iniciado durante a fase principal da tempestade geomagnética, que resultaram numa rápida subida da camada F no período de pôr-do-sol.
2- Foram observados Travelling Ionospheric Disturbances (TIDs) propagando- se de sul para norte devido ao aquecimento Joule na região auroral, resultando em fortes oscilações da camada F.
3- Verificou-se a geração de bolhas de plasmas durante as noites de 06-07 (geomagneticamente calmo), 07-08 e 08-09 (geomagneticamente perturbados) de novembro de 2004. Pode-se mencionar que durante as noites de 09-10 e 10-11 de novembro de 2004 só ocorre spread-F após a meia-noite em MAN, uma vez que a subida da camada F na hora do pôr-do-sol foi inibida pelos ventos termosféricos perturbados.
4- As variações em foF2 foram muito mais acentuadas na noite de 10-11 em comparação com a média dos dias calmos e em MAN indicam a fase positiva da tempestade, enquanto em SJC indicam a fase negativa.
Perturbação geomagnética que ocorreu em dezembro de 2006 (segundo evento)
Os principais resultados são:
1- Verificou-se uma rápida elevação da região F ao entardecer. Esta rápida subida da camada F está provavelmente relacionada com a penetração pontual de campos elétricos magnetosféricos gerados durante a fase principal da tempestade geomagnética.
2- As fortes oscilações na região F indicam a propagação de Travelling
Ionospheric Disturbances (TIDs) de sul para norte devido ao aquecimento Joule na
região auroral.
3- As bolhas de plasma são observadas durante as noites de 13-14 (geomagneticamente calmo), 14-15 (geomagneticamente perturbado), com uma rápida elevação da camada F no pôr-do-sol durante o distúrbio geomagnético de 14 de dezembro.
4- As variações em foF2 não mostram muita diferença em comparação com a média dos dias calmos.
Deve-se mencionar que como o primeiro evento apresenta perturbação geomagnética muito intensa durante vários dias e o segundo evento apresenta perturbação geomagnética que estava limitado para apenas um dia, as conseqüências foram mais acentuadas no primeiro evento comparando com o segundo evento.
Recomendações para trabalhos futuros
Estudos futuros podem ser focados nas demais formas de atividade geomagnética: tempestades geomagnéticas de vários níveis e eventos HILDICAAs (High Intensity, Long Duration, Continuous AE Activity) durante o próximo ciclo solar, estudando a influência desses fenômenos na região equatorial e baixa latitude no setor brasileiro durante o dia e noite. Os HILDCAAs são eventos geomagnéticos associados com à ocorrência de ondas de Alfvén no meio interplanetário. Estudos recentes mostram que os feixes rápidos do vento solar não levam ao desenvolvimento de intensas
tempestades geomagnéticas, mas podem gerar subtempestades ou eventos HILDCAAs, cujos efeitos em médias e baixas latitudes ainda são desconhecidos. Por esse motivo existe a necessidade de um estudo mais aprofundado destes eventos no setor brasileiro.
Nestes estudos poderão ser empregados dados de sondagens ionosférica e GPS obtidos pela UNIVAP nas localidades de S. J. Campos, Palmas, Manaus e Ji-Paraná. Podem também ser utilizados dados ionosféricos obtidos pelo sistema GPS em vários lugares do Brasil pela Rede Nacional de Monitoramento Continuo (RBMC) que pertence ao IBGE para estudar VTEC (Vertical Total Electron Content).
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