Monitoramento da ressonância de Schumann no campus do ITA em São José dos Campos, SP

(1)

V Simpósio Brasileiro de Geofísica Espacial e Aeronomia

SBGEA

Monitoramento da

ressonância de Schumann

no campus do ITA em São

José dos Campos, SP

João Paulo Corrêa engcorrea@outlook.com Inácio Martin

(2)

SBGEA



As radiações não ionizantes constituem, em

geral, a parte do espectro eletromagnético cuja

energia é baixa para romper as ligações

atômicas. Entre elas encontram-se:



_{radiação ultravioleta, a luz visível, a radiação}

infravermelha, os campos de rádio frequências

(RF),

os

campos

de

muito

baixas

frequências(ELF), os campos elétricos e

magnéticos estáticos e as Ondas de

Schumann.

(3)

SBGEA



Essa radiação possui energia <12 eV (unidade

de energia 1 eV = 1,602 x 10-19 Joules) e

mesmo quando são de alta intensidade, não

podem

causar

ionização

num

sistema

biológico. Contudo, provou-se que essas

radiações produzem outros efeitos biológicos,

como por exemplo:



_{Aquecimento, alteração das reações químicas}

(4)

SBGEA

As ondas de Schumann e suas ressonâncias tem

sido amplamente discutida do ponto de vista

teórico desde o ano de 1956. No entanto poucas

medidas dos picos relativos das ressonâncias

tem sido efetuadas até a presente data, isto

devido ao baixo valor da intensidade de campo

elétrico e de indução magnética transportada por

(5)

Ressonância de Schumann

são valores de ondas

eletromagnéticas naturais

e

estacionárias,

com

comprimento de onda do

tamanho da circunferência

da Terra, que se propagam

entre a superfície terrestre

e a ionosfera, a cerca de

110 km de altura.

(6)

As ressonâncias de Schumann são observadas

porque o espaço entre a Terra a ionosfera

representa uma cavidade natural que funciona

como um guia de ondas. Esta cavidade é

naturalmente excitada por variações nos campos

elétrico e magnético na atmosfera tais como as

produzidas por relâmpagos e outros tipos de

descargas elétricas atmosféricas.

(7)



_{Devido a essa dinâmica seus valores de indução}

magnética(B) e campo elétrico (E) ou potencial

elétrico sofrem influências das variações de

densidade iônica da ionosfera.



_Podendo

_obter

_variações

_medidas

_na

ressonância de 7,8 Hz, entre 0,01 a 0,09x10-6V

para potencial elétrico e 0,01 a 0,001 x 10-12

Tesla para indução magnética.

(8)

Devido aos valores extremamente baixos de potencial elétrico e indução magnética, poucas medidas dos picos relativos das

ressonâncias têm sido efetuadas até os dias atuais. Para o monitoramento dessas ressonâncias no campus do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) em São José dos Campos, SP, utilizou-se

um sensor SpectranNF fabricado pela empresa alemã Aaronia AG, em uma escala com sensibilidade de 0,1 nVolt.

(9)



_{O espectro da energia ambiental monitorada foi de 1 Hz}

a 40 Hz, um tempo de amostragem de 50 ms e largura de

faixa de frequência (RBW) de 0,3 Hz.



_{Essa calibragem foi obtida após tratamento estatístico}

realizado pelo grupo; assim observou-se ressonâncias

em 7,8 Hz, 20 Hz, e 33 Hz.

(10)

Para medidas realizadas 2013 e 2014, pouca variação na intensidade de sinal nas ressonâncias foram detectadas, ficando sempre no intervalo entre 0,01 e 0,15 µVolt. Na presente pesquisa buscou-se enfatizar o estudo da ressonância de 7,83 Hz, visto que a mesma é citada em diversos estudos como fundamental para o equilíbrio no estado mental e físico dos seres humanos, ou seja, de alguma forma

ainda não comprovada e pouco estudada as ondas de Schumann estão ligadas a vida na Terra.

(11)

 O monitoramento das ressonâncias de Schumann podem fornecer

informações importantes a respeito das condições meteorológicas, o estado da ionosfera e o campo elétrico atmosférico.

 Usualmente, as medidas das ressonâncias de Schumann

necessitam de instrumentos, receptores e antenas especializadas e de grande porte. Neste estudo, as ressonâncias foram observadas com instrumentos portáteis e de custo relativamente baixo. Isto pode significar uma nova maneira de monitorar estes importantes componentes do campo eletromagnético atmosférico.

(12)

Como as ressonâncias de Schumann estão intimamente relacionadas à produção de relâmpagos, a sua monitoração pode fornecer

informações a respeito da quantidade e intensidade de descargas elétricas que ocorrem na atmosfera..

(13)

SBGEA A base principal de coleta de

dados está localizada no interior do campus do Departamento de Ciência e

Tecnologia Aeroespacial (DCTA) em São José dos Campos, SP (23° 12’ 45” S,

(14)

SBGEA Outra parte dos

instrumentos (detectores de raios gama e de nêutrons) está abrigada em container próximo à base da Torre de Observação de Fenômenos

Atmosféricos.

(15)

SBGEA

Radiação eletromagnética: É utilizado Spectran NF-530 para medir variações no campo elétrico local a baixas frequências (1 a 1000 Hz).

(16)

SBGEA

Medida da onda natural de Schumann com 3 ressonâncias no dia 09/06/2014 Amostragem com baixa

(17)

SBGEA

(18)

(19)

(20)

SBGEA

(21)

Agradecimentos ao CNPq CAPES e ITA pelo suporte técnico da pesquisa e aos membros e colabores

da pesquisa.

Dr. Inácio Malmonge Martin – ITA Dr. Jose Edmundo Silvério – ITA Dr. Mauro A. Alves – Pós-Doc ITA Dr. Bogos Nubar Sismanoglu - ITA Major Marcos Luiz de Andrade Pinto,

Pesquisador Senior – IAE

Dr. Anatoli Gusev - Space Research Institute (IKI) Russian Academy of Sciences

Dr. Galina I. Pugacheva - Space Research Institute (IKI) Russian Academy of Sciences Dr. Walther N. Spjeldvick - Weber State

University, EUA

Dr. Karel Kudela – Academia de Ciências da Eslováquia, Kosice, Slovakia.

Alunos de Graduação