Durante este trabalho de mestrado atualizamos o modelo de condutividade ionosférica integrada ao longo das linhas de campo magnético para a região E equatorial brasileira desenvolvido inicialmente por Denardini (2007). Substituímos as taxas de colisões simplificadas do modelo original por taxas de colisões por espécie disponível atualmente na literatura e ponderamos essas taxas pela equação do momento. Incluímos no código do modelo de condutividade, sob forma de sub-rotina, o modelo de densidade eletrônica IRI2007, o modelo de densidade neutra NRLMSISE00 e o modelo de campo magnético IGRF10. Com o modelo de condutividade atualizado estudamos a variação, em relação à versão original e a atualizada do modelo, ocorrida nas taxas de colisão, nas condutividades locais e nas condutividades integradas. Fazendo uso do modelo e das velocidades Doppler das irregularidades tipo 2 captadas por radar pudemos estudar os campos elétricos na região de São Luís, sua sazonalidade e variação em altura. Por fim, estudamos as consequências nos campos elétricos de adicionarmos ao cálculo deles uma taxa de colisão adicional a já existente, chamada de taxa de colisão anômala ( *
e
ν ).
As principais conclusões obtidas deste estudo foram:
1. As mudanças nas taxas de colisões, a implementação do modelo IRI e do modelo IGRF não alterou significativamente os perfis das taxas de colisão. Foi a entrada do modelo MSIS que mais acarretou mudanças, inclusive no formato dos perfis, sendo que na porção inferior dos perfis as modificações foram mais significativas.
2. A principal mudança nas condutividades locais entre as duas versões do modelo esta no máximo de condutividade que aparece entre 8 e
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10h e acima de 120 km na versão 2009. Creditamos esse resultado à densidade eletrônica.
3. As condutividades Hall e Pedersen obedecem à ordem de sazonalidade imposta pela densidade eletrônica: a condutividade maior está no equinócio seguido pelo inverno e por ultimo verão na versão 2009, como ocorre na densidade eletrônica. A relação entre as condutividades não apresenta variação sazonal significativa.
4. O máximo da intensidade das condutividades integradas diminuiu em altitude. Ela estava localizada a 103 km de altitude e passou a estar em 98 km. O máximo da magnitude aumentou de 14 (versão 2007) para 22 (versão 2009), sendo que em todo o perfil houve aumento.
5. O valor do campo elétrico aumenta em altitude. Esse resultado acontece para todos os horários do dia e em todo o período do ano.
6. Existe uma redução nos campos elétricos exatamente ao meio dia, horário esperado que o campo atinja os seus maiores valores. Os campos no verão depois das 14 h voltam a aumentar fenômeno que não acontece no equinócio e inverno.
7. Obtivemos valores médios entre 0,13 e 0,49 mV/m para o campo elétrico zonal entre as 8 e 18 h local. Esse resultado está de acordo com a literatura.
8. As implicações da adição de uma taxa anômala de colisão às taxas de colisão elétrons-neutros tem implicações principalmente na porção inferior dos campos elétricos da região E
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9. É pouco provável que as colisões anômalas de elétrons geradas por instabilidade de plasma possam assumir valores acima de 4 vezes o seu valor sem anomalia. Valores das taxas de colisão aumentadas até 4 vezes ainda mostram um gradiente positivo em altura no perfil do campo elétrico zonal em concordância com nossas observações de radar.
Não obstante os resultados alcançados, houve atividades e estudos que não foram possíveis de serem realizados durante este trabalho por razões de escassez de tempo. Desta forma listamos algumas destas atividades para que sejam encaradas como possíveis trabalhos futuros.
1. A ampliação do modelo de condutividade integrada ao longo das linhas de campo magnético para outras latitudes e para maiores altitudes.
2. A investigação do aparecimento do máximo de densidade eletrônica nas primeiras horas do dia, acima de 120 km e da ordem sazonal em relação à densidade eletrônica.
3. A investigação da redução que acontece exatamente ao meio dia nos campos elétricos, horário que estes deveriam ser máximos.
4. O estudo de condutividade anômala através da comparação dos perfis de velocidades do eletrojato teóricos e experimentais para o setor brasileiro.
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