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@PhDThesis{Valentim:2015:CaElDe,
               author = "Valentim, {\^A}ngela Machado dos Santos",
                title = "Campos el{\'e}tricos e derivas do plasma na ionosfera equatorial 
                         do setor americano durante tempestades magn{\'e}ticas",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2015",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2015-04-15",
             keywords = "derivas ionosf{\'e}ricas, campos el{\'e}tricos, tempestades 
                         magn{\'e}ticas, ionospheric drifts, electric fields, magnetic 
                         storms.",
             abstract = "Neste trabalho, apresenta-se um estudo sobre a conex{\~a}o entre 
                         os campos el{\'e}tricos e as derivas do plasma ionosf{\'e}rico 
                         do setor sul americano, durante a ocorr{\^e}ncia de 
                         dist{\'u}rbios magn{\'e}ticos. No decorrer da pesquisa, 
                         tamb{\'e}m objetivou-se estudar a influ{\^e}ncia da atividade 
                         solar m{\'{\i}}nima prolongada do ano de 2008, no comportamento 
                         da deriva zonal de Jicamarca durante o dia, mesmo na aus{\^e}ncia 
                         de qualquer atividade magn{\'e}tica. Al{\'e}m disso, a 
                         recorrente presen{\c{c}}a de uma camada E-espor{\'a}dica sobre a 
                         regi{\~a}o brasileira, observada em \$\sim\$ 140 km de altura, 
                         durante o per{\'{\i}}odo noturno, tamb{\'e}m foi brevemente 
                         discutida. Para tanto, alguns eventos de tempestades 
                         magn{\'e}ticas foram escolhidos para que as componentes vertical 
                         e zonal das derivas do plasma, obtidas pelo radar de espalhamento 
                         incoerente de Jicamarca (11.95\$^{}\$S, 76.87\$^{}\$O), pela 
                         Digissonda de Fortaleza (3,43\$^{}\$S, 38,52\$^{}\$O) e 
                         pelos dados de imageador {\'o}tico all-sky (deriva zonal) de 
                         S{\~a}o Jo{\~a}o do Cariri-Brasil (7,4\$^{}\$S, 
                         38.52\$^{}\$O) pudessem ser estudadas. As 
                         perturba{\c{c}}{\~o}es na deriva zonal do plasma foram 
                         investigadas juntamente com as varia{\c{c}}{\~o}es 
                         simult{\^a}neas na deriva vertical, as quais s{\~a}o regidas 
                         pelo campo el{\'e}trico de penetra{\c{c}}{\~a}o, durante o 
                         desenvolvimento de uma tempestade. Uma vez que o enfoque desse 
                         estudo est{\'a} nos fatores f{\'{\i}}sicos e 
                         eletrodin{\^a}micos que regem a din{\^a}mica da deriva zonal 
                         perturbada do plasma, foi poss{\'{\i}}vel, por meio de uma 
                         an{\'a}lise quantitativa detalhada, avaliar os par{\^a}metros 
                         que controlam a deriva zonal do plasma e, assim, propor uma 
                         explica{\c{c}}{\~a}o para a conex{\~a}o observada entre as 
                         derivas zonal e vertical. Nesse contexto, adotou-se o modelo 
                         SUPIM-INPE - \emph{Sheffield University Plasmasphere Ionosphere 
                         Model at INPE} -, o qual se configurou como uma importante 
                         ferramenta para que todos os fatores necess{\'a}rios para o 
                         c{\'a}lculo da deriva zonal do plasma pudessem ser quantificados 
                         e a deriva zonal calculada pudesse ser comparada aos dados 
                         observados. Os dados analisados mostraram que a deriva zonal se 
                         inverte para oeste (a partir do seu movimento normal para leste) e 
                         que as varia{\c{c}}{\~o}es entre a deriva zonal e vertical, 
                         durante condi{\c{c}}{\~o}es perturbadas, s{\~a}o 
                         anticorrelacionadas entre si. Os resultados encontrados confirmam 
                         que a invers{\~a}o da deriva zonal e a perfeita 
                         anticorrela{\c{c}}{\~a}o entre as derivas vertical e zonal da 
                         ionosfera, durante o desenvolvimento de uma tempestade 
                         magn{\'e}tica, foram geradas, principalmente, pelo campo 
                         el{\'e}trico Hall, induzido pelo campo el{\'e}trico de 
                         penetra{\c{c}}{\~a}o, na presen{\c{c}}a de um aumento da taxa 
                         das condutividades Hall-Pedersen integradas ao longo das linhas de 
                         campo (\$\Sigma\$\$_{H}\$/\$\Sigma\$\$_{P}\$). Com 
                         rela{\c{c}}{\~a}o aos resultados de Jicamarca, esta 
                         conclus{\~a}o s{\'o} foi poss{\'{\i}}vel porque as 
                         oscila{\c{c}}{\~o}es nas derivas foram observadas no 
                         in{\'{\i}}cio de uma tempestade magn{\'e}tica e, assim, os 
                         efeitos dos ventos perturbados puderam ser exclu{\'{\i}}dos. 
                         Para a regi{\~a}o brasileira, as an{\'a}lises das derivas foram 
                         feitas em diferentes fases da tempestade magn{\'e}tica e 
                         mostraram, quantitativamente, que a modifica{\c{c}}{\~a}o na 
                         velocidade zonal das bolhas de plasma apresentou uma clara 
                         competi{\c{c}}{\~a}o entre os ventos perturbados e o aumento na 
                         raz{\~a}o \$\Sigma\$\$_{H}\$/\$\Sigma\$\$_{P}\$.Tal 
                         aumento foi gerado, principalmente, por um acr{\'e}scimo na 
                         condutividade Hall integrada decorrente da 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o de part{\'{\i}}culas energ{\'e}ticas 
                         na regi{\~a}o da Anomalia Magn{\'e}tica do Atl{\^a}ntico Sul 
                         (AMAS), cuja comprova{\c{c}}{\~a}o foi poss{\'{\i}}vel 
                         atrav{\'e}s da ocorr{\^e}ncia de camadas E-espor{\'a}dicas 
                         an{\^o}malas observadas nas regi{\~o}es de Fortaleza, Cachoeira 
                         Paulista e S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos. Tais camadas tamb{\'e}m 
                         representam uma evid{\^e}ncia do desenvolvimento do campo 
                         el{\'e}trico Hall, o qual {\'e} respons{\'a}vel por modificar a 
                         deriva zonal. ABSTRACT: In the present work, we investigate the 
                         connection between electric fields and plasma drifts in the 
                         ionosphere over South American longitude sector, during conditions 
                         of magnetic disturbances. We also investigated the influence of 
                         deep and prolonged solar minimum of the year 2008, on the behavior 
                         of the daytime zonal plasma drift over Jicamarca in the absence of 
                         any magnetic activity. In addition, the recurring presence of a 
                         sporadic E-layer observed at \$\sim\$ 140 km during the night 
                         on the Brazilian region are also briefly discussed.To make this 
                         investigation possible, we selected a few magnetic storm 
                         intervals, during which plasma drifts, in both vertical and zonal 
                         components, were analyzed using incoherent scatter radar data from 
                         Jicamarca (11,95\$^{}\$ S, 76,87\$^{}\$ W), Digisonde data 
                         from Fortaleza (3,43\$^{}\$ S, 38,52\$^{}\$ O), and all-sky 
                         imager data from Sao Joao de Cariri (7,4\$^{}\$S, 
                         37,5\$^{}\$ W). Zonal plasma drift perturbations are 
                         investigated together with the simultaneous variations in vertical 
                         plasma drifts that are identified as arising from prompt 
                         penetration zonal electric field during storm developments. This 
                         study focus on the physical and electrodynamic factors that govern 
                         the dynamics of the storm time zonal plasma drifts and, based on 
                         detailed quantitative evaluation of controlling parameters, 
                         proposes an explanation for the observed relationship between the 
                         zonal and vertical drifts. The SUPIM-INPE - \emph{Sheffield 
                         University Plasmasphere Ionosphere Model at INPE} - is used as an 
                         important tool to represent realistic ionosphere that provided all 
                         the key parameters necessary for the calculation of zonal plasma 
                         drifts that are then compared to the observed data. It is found 
                         that the plasma zonal drift reverses to westward (from its quiet 
                         time eastward direction) and the vertical and zonal drifts are 
                         anti correlated under disturbed conditions. The results confirm 
                         that the reversal of the zonal drift and the perfect 
                         anticorrelation between vertical and zonal drifts observed during 
                         magnetic storm development phase are driven mainly by a vertical 
                         Hall electric field induced by the primary zonal electric field in 
                         the presence of an increase in the field line integrated 
                         Hall-to-Pedersen conductivities ratio, 
                         \$\Sigma\$\$_{H}\$/\$\Sigma\$\$_{P}\$. In the case of 
                         the results over Jicamarca this definitive verification was 
                         possible because fluctuations in drifts were observed at the 
                         beginning of a magnetic storm when the effects of disturbance 
                         winds could be excluded. For the Brazilian region, where the 
                         observations were made at varying phases of magnetic disturbances, 
                         it is shown quantitatively that the change in zonal velocity of 
                         the plasma bubble are subject to clear competition between the 
                         disturbance winds and the increased ratio 
                         \$\Sigma\$\$_{H}\$/\$\Sigma\$\$_{P}\$. Such increase in 
                         the conductivity ratio are most often generated by an increase in 
                         integrated Hall conductivity, due to precipitation of energetic 
                         particles in the region of the South Atlantic Magnetic Anomaly 
                         (SAMA) for which evidence is provided from observation of 
                         anomalous sporadic E layers over Jicamarca, Fortaleza, Cachoeira 
                         Paulista and Sao Jose dos Campos. Such sporadic E layers are also 
                         evidence for the development of the Hall electric field that 
                         modifies zonal drift.",
            committee = "Batista, Ines Staciarini (presidente) and Abdu, Mangalathayil Ali 
                         (orientador) and Souza, Jonas Rodrigues de (orientador) and 
                         Sobral, Jos{\'e} Humberto Andrade (orientador) and Alarcon, 
                         Walter Demetrio Gonzalez and Borba, Gilvan Luiz and Muella, Marcio 
                         Tadeu de Assis Honorato",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Electric fields and equatorial ionospheric plasma drifts over 
                         american sector during magnetic storms",
             language = "pt",
                pages = "256",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3J6F9C5",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3J6F9C5",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "05 dez. 2020"
}


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