@PhDThesis{Candido:2008:EsIrPl,
author = "Candido, Claudia Maria Nicoli",
title = "Estudos de irregularidades do plasma da camada ionosf{\'e}rica e
equatorial e de baixas latitudes do setor brasileiro",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2008",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2008-03-18",
keywords = "geof{\'{\i}}sica espacial, espalhamento da regi{\~a}o F,
irregularidade de plasma, dist{\'u}rbios ionosf{\'e}ricos
propagantes, luminesc{\^e}ncia atmosf{\'e}rica, bolhas de
plasma, spread F, plasma irregularities, traveling ionospheric
disturbances, nightglow, plasma bubbles.",
abstract = "Nesta tese de doutorado s{\~a}o analisadas duas classes de
irregularidades ionosf{\'e}ricas observadas opticamente nas
regi{\~o}es de baixas latitudes do setor brasileiro:
Irregularidades de plasma de grande escala, ou Bolhas de plasma, e
Dist{\'u}rbios ionosf{\'e}ricos propagantes de m{\'e}dia
escala, (do ingl{\^e}s, MSTIDs Medium scale traveling ionospheric
Disturbances). As bolhas de plasma s{\~a}o observadas com as
imagens das emiss{\~o}es OI 630,0 nm e OI 777,4 nm obtidas com
dois imageadores all-sky instalados em S{\~a}o Jos{\'e} dos
Campos, no campus da UNIVAP no ano de 2000. As imagens das duas
emiss{\~o}es obtidas simultaneamente revelaram a presen{\c{c}}a
de estruturas finas presentes nas imagens da emiss{\~a}o OI 777,4
nm e n{\~a}o observ{\'a}veis nas imagens da emiss{\~a}o OI
630,0 nm. A an{\'a}lise quantitativa das estruturas revelou
escalas espaciais entre 10 e 150 km, e grande extens{\~a}o
latitudinal das mesmas. Al{\'e}m disto, inferimos o
n{\'{\i}}vel de deple{\c{c}}{\~a}o no interior e exterior das
estruturas, e nas regi{\~o}es externa e interna das bolhas. Em
geral o n{\'{\i}}vel de deple{\c{c}}{\~a}o na regi{\~a}o das
estrias n{\~a}o ultrapassou 3% enquanto entre a regi{\~a}o
interna e externa da bolha variou entre 11 e 34%. N{\'o}s
discutimos poss{\'{\i}}veis mecanismos de forma{\c{c}}{\~a}o
de estruturas secund{\'a}rias nas bolhas, como a
varia{\c{c}}{\~a}o da condutividade Pedersen e a
a{\c{c}}{\~a}o de campos el{\'e}tricos verticais bipolares no
interior das deple{\c{c}}{\~o}es. Dentro do tema bolhas de
plasma apresentamos tamb{\'e}m um estudo in{\'e}dito da altura
da emiss{\~a}o OI 630,0 nm determinada com a t{\'e}cnica de
triangula{\c{c}}{\~a}o, com imageadores all-sky instalados em
duas diferentes localidades separadas por algumas dezenas de
quil{\^o}metros. A fun{\c{c}}{\~a}o correla{\c{c}}{\~a}o
cruzada de duas imagens obtidas simultaneamente revela a altura
onde a emiss{\~a}o sofre maior flutua{\c{c}}{\~a}o devido a
presen{\c{c}}a de irregularidades. A segunda classe de
irregularidades ionosf{\'e}ricas estudada neste trabalho foram os
Dist{\'u}rbios ionosf{\'e}ricos propagantes de m{\'e}dia
escala, ou MSTIDs (do ingl{\^e}s, Medium scale traveling
ionospheric disturbances) observadas opticamente na regi{\~a}o de
baixas latitudes do setor brasileiro. A an{\'a}lise de sete anos
de imagens da emiss{\~a}o OI 630,0 nm obtidas com um imageador
all-sky instalado em Cachoeira Paulista (INPE), revelou que os
MSTIDs apresentam-se como bandas escuras alternadas ou n{\~a}o
com bandas claras alinhadas na dire{\c{c}}{\~a}o
sudoeste-nordeste, propagando-se para noroeste. A an{\'a}lise
estat{\'{\i}}stica destes dados mostrou que a maior taxa de
ocorr{\^e}ncia {\'e} observada em per{\'{\i}}odos de baixa
atividade solar e nos meses pr{\'o}ximos ao solst{\'{\i}}cio de
inverno no hemisf{\'e}rio sul. Dados ionosf{\'e}ricos
complementares mostraram que a passagem dos MSTIDs est{\'a}
associada a varia{\c{c}}{\~o}es na altura da base da camada F,
bem como a deple{\c{c}}{\~o}es na densidade do plasma. Al{\'e}m
disto, foi detectada a ocorr{\^e}ncia de Spread-F do tipo
freq{\"u}{\^e}ncia nas seq{\"u}{\^e}ncias de ionogramas
obtidas durante a passagem das bandas. Estas
caracter{\'{\i}}sticas indicam fortemente a proced{\^e}ncia dos
MSTIDs, nas m{\'e}dias latitudes do hemisf{\'e}rio sul. Como
todos os eventos foram observados em per{\'{\i}}odos
geomagneticamente calmos, propomos a investiga{\c{c}}{\~a}o de
atividade troposf{\'e}ricas em m{\'e}dias latitudes como
poss{\'{\i}}veis fontes de dist{\'u}rbios relacionados a ondas
de gravidade que originaram instabilidades na regi{\~a}o de
m{\'e}dias latitudes e que se propagaram at{\'e} as baixas
latitudes do setor brasileiro. ABSTRACT: In this work we have
analyzed two categories of ionospheric irregularities observed
over Brazilian low latitudes: plasma bubbles and medium scale
traveling ionospheric disturbances. Plasma bubbles have been
observed with simultaneous imaging of the OI 630.0 nm and OI 777.4
nm using two similar wide-angle imaging systems installed at Sao
Jose dos Campos (23.2 S, 45.6 W) in 2000. The simultaneous OI
630.0 nm and OI 777.4 nm images have revealed the presence of
ray-like structures inside the plasma bubbles observed on the OI
777.4 nm and not in the OI 630.0 nm. We have analyzed the zonal
width of the fine structures and we have observed spatial scales
from 10 to 150 km. The depletion on the electron densities between
the ray-like structures have ranged from 1 to 3%, and we have
found depletions from 11 to 34% between the outside and inside the
bubbles. We have discussed the possible influence of the Pedersen
conductivities outside and inside the bubbles and the action of
bipolar vertical electric fields on the formation of the secondary
structures, like bifurcations and ray-like structures. Also, we
have presented a study based on triangulation method to determine
OI 630.0 nm emission heights using simultaneous images acquired at
two separated sites during the occurrence of the plasma bubbles.
Applying cross correlation analysis we have determined the height
where the OI 630.0 nm emission is most fluctuated by the presence
of the plasma bubbles. Also, we have analyzed medium scale
traveling ionospheric disturbances, MSTIDs observed with a
wideangle imaging system at Cachoeira Paulista (22.7S, 45.0W, mag.
lat. 13.2 S) during seven years, including low, medium, and high
solar activities. The MSTIDs are optical signatures in which dark
band structures propagates along southeast to northwest direction
in the southern hemisphere followed or not by light bands
propagating in the same direction. The band structures observed in
the OI 630.0 nm emission images are associated with the vertical
movements of the F-layer and with depletions in the foF2 values.
Also, the occurrence of spread-F during the passage of the MSTIDs
was observed. Performing a statistical analysis of the MSTIDs
events we have verified an inverse dependence of the occurrence
frequency of the MSTIDs with the solar activity and a maximum
occurrence near the June-solstice months (winter in the southern
hemisphere). All these features seem indicates that the MSTIDs
observed over Brazilian low latitude sector are originated in
South American mid-latitudes. To investigate these sources, we
have analyzed two cases of MSTIDs meteorological satellite
observations, the winds and omega (Pa/s) from NCEP site showing
tropospheric disturbances in the mid-latitudes. This possibly
indicates that the source for the MSTIDs observed at C. Paulista
can be tropospheric disturbances located in the mid-latitude
region.",
committee = "Pimenta, Alexandre Alvares (presidente) and Gobbi, Delano
(orientador) and Fagundes, Paulo Roberto (orientador) and
Gonzalez, Alicia Clua de and Sahai, Yogeshwar and Lima, Washington
Lu{\'{\i}}s de Carvalho and Medeiros, Amauri Fragoso de",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Studies of ionospheric plasma irregularities observed over
Brazilian low latitudes sites",
language = "pt",
pages = "285",
ibi = "6qtX3pFwXQZGivnK2Y/Tj4BJ",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZGivnK2Y/Tj4BJ",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "11 maio 2024"
}