@PhDThesis{Santos:2007:InFlMo,
author = "Santos, F{\'a}bio Augusto Vargas dos",
title = "Investiga{\c{c}}{\~a}o do fluxo de momento das ondas de
gravidade na alta atmosfera atrav{\'e}s da
aeroluminesc{\^e}ncia",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2007",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2007-05-30",
keywords = "geof{\'{\i}}sica espacial, aeronomia, alta atmosfera,
aeroluminesc{\^e}ncia, ondas de gravidade, processamento de
imagens, sensoriamento remoto, space geophysics, aeronomy, upper
atmosphere, airglow, gravity waves, image processing, remote
sensing, CCD cameras.",
abstract = "Neste estudo, o fluxo de momento de ondas de gravidade
propagando-se at{\'e} a regi{\~a}o MLT foi calculado
atrav{\'e}s de imagens da aeroluminesc{\^e}ncia e de modelagem
te{\'o}rica. Imagens das emiss{\~o}es do O(1S) 5577, O2(0-1,b) e
do OH NIR, obtidas em Cachoeira Paulista (22,7ºS; 45,0ºW) e em
S{\~a}o Jo{\~a}o do Cariri (7,4ºS; 36,6ºW), foram processadas a
fim de estimar os par{\^a}metros intr{\'{\i}}nsecos das ondas
presentes nas imagens. Um modelo linear unidimensional para ondas
de gravidade perturbando as camadas do O(1S), O2(0-1,b) e do OH
foi desenvolvido com a inten{\c{c}}{\~a}o de obter
rela{\c{c}}{\~o}es entre a amplitude e fase das ondas de
gravidade em m{\'u}ltiplas camadas de aeroluminesc{\^e}ncia,
considerando diversos par{\^a}metros intr{\'{\i}}nsecos e
coeficientes de amortecimento. A resposta das camadas frente
{\`a} perturba{\c{c}}{\~a}o por ondas foi obtida atrav{\'e}s
do fator de cancelamento (CF), considerando a amplitude da onda na
intensidade em fun{\c{c}}{\~a}o da amplitude na temperatura. O
modelo mostrou que o centr{\'o}ide das camadas {\'e} deslocado
em altura, e a espessura das camadas {\'e} afetada pela
a{\c{c}}{\~a}o das ondas de gravidade. Tamb{\'e}m, o
comprimento de onda vertical pode ser inferido se a fase relativa
da onda em cada camada {\'e} conhecida, enquanto que o
coeficiente de amortecimento pode ser inferido a partir da
amplitude da onda em diferentes camadas. Para uma onda
propagando-se verticalmente, a perturba{\c{c}}{\~a}o nas camadas
superiores antecede a perturba{\c{c}}{\~a}o nas camadas
inferiores pois a onda apresenta propaga{\c{c}}{\~a}o
descendente de fase. Os par{\^a}metros modelados foram utilizados
juntamente com imagens da aeroluminesc{\^e}ncia a fim de deduzir
o fluxo de momento de ondas r{\'a}pidas (alta
freq{\"u}{\^e}ncia) presentes em m{\'u}ltiplas camadas. Os
resultados desta an{\'a}lise revelaram que ondas dominantes
perturbam em m{\'e}dia a intensidade em 2,6-5%, e transportam
fluxo de momento de 4,2-11,1 m2s-2. A converg{\^e}ncia de fluxo
de momento tamb{\'e}m foi estimada entre m{\'u}ltiplas camadas.
A acelera{\c{c}}{\~a}o mais significativa devido {\`a}s ondas
de gravidade foi de 18 m/s/dia, imposta ao vento meridional em
Cachoeira Paulista durante o per{\'{\i}}odo do inverno.
ABSTRACT: In this study, momentum fluxes due to gravity wave
propagation into the MLT region was calculated by using airglow
image data and theoretical modeling. Airglow O(1S) 557,7,
O2(0-1,b) and OH NIR images were obtained from Cachoeira Paulista
(22,7ºS; 45,0ºW) and S{\~a}o Jo{\~a}o do Cariri (7,4ºS; 36,6ºW)
and processed for estimation of gravity wave intrinsic parameters.
One-dimensional linear model of gravity waves perturbing O(1S),
O2(0-1,b) and OH emissions was carried out in order to derive
amplitude and phase relations among multiple airglow layers in
response to gravity waves with various intrinsic parameters and
damping rates. Airglow weighted responses to waves are related
through a cancellation factor (CF) for both intensity and
temperature wave-induced amplitudes. The model showed that the
layer centroid is lower in altitude and its
full-width-half-maximum thickness is thinner than the unperturbed
layers due to the wave perturbation. The vertical wavelength of
the wave can be estimated from the relative phase information from
different airglow layers, while damping of waves can be estimated
from amplitude information. For an upward vertically propagating
wave, the perturbation in upper layers leads perturbations in
lower layers because the wave has downward phase propagation.
Modeled parameters and airglow images were used for deducing
momentum of high frequency, fast waves in multiple emissions. The
results showed that dominant gravity waves disturb the intensity
in 2,6-5% and carry momentum flux of 4,2-11,1 m2s-2. The momentum
flux convergence between upper and lower airglow layers was also
estimated. The strongest gravity wave forcing of 18 m/s/day was
imposed to the meridional wind by gravity waves observed in
Cachoeira Paulista during the winter time.",
committee = "Sobral, Jos{\'e} Humberto Andrade (presidente) and Gobbi, Delano
(orientador) and Takahashi, Hisao (orientador) and Clemesha,
Barclay Robert and Bolzam, Maur{\'{\i}}cio Jos{\'e} Alves and
Costa, Ricardo Arlen Buriti da",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Investigation of gravity wave momentum fluxes in the upper
atmosphere derived from airlow",
language = "pt",
pages = "217",
ibi = "6qtX3pFwXQZGivnK2Y/QMLF6",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZGivnK2Y/QMLF6",
targetfile = "paginadeacesso.html",
urlaccessdate = "11 maio 2024"
}