@MastersThesis{EspinosaSarmiento:2018:EsAmCo,
author = "Espinosa Sarmiento, Karen Viviana",
title = "Estimativa da amplitude de correntes geomagneticamente induzidas
em diferentes locais no Brasil durante tempestades magn{\'e}ticas
do ano de 2015",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2018",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2018-03-07",
keywords = "correntes geomagneticamente induzidas, varia{\c{c}}{\~o}es
geomagn{\'e}ticas, modelos de condutividade el{\'e}trica,
eletrojato equatorial, anomalia magn{\'e}tica da Am{\'e}rica do
Sul, geomagnetically induced currents, geomagnetic variations,
Earth's conductivity models, equatorial electrojet, South America
magnetic anomaly.",
abstract = "Correntes geomagn{\'e}ticamente induzidas (GIC) observadas na
superf{\'{\i}}cie da Terra est{\~a}o relacionadas a eventos
solares extremos e podem representar situa{\c{c}}{\~o}es de
risco para sistemas tecnol{\'o}gicos no solo e no espa{\c{c}}o.
Os efeitos das GIC s{\~a}o relativamente bem estudados em
regi{\~o}es de latitudes aurorais e altas latitudes, mas poucos
estudos foram desenvolvidos em baixas latitudes e pr{\'o}ximo ao
equador magn{\'e}tico. Para avaliar os efeitos das GIC nas
regi{\~o}es equatorial e de baixa latitude do Brasil e inferir
seu poss{\'{\i}}vel impacto em redes de transmiss{\~a}o de
energia el{\'e}trica, as intensidades das GIC foram estimadas em
quatro regi{\~o}es do pa{\'{\i}}s durante quatro tempestades
magn{\'e}ticas ocorridas durante o ano de 2015.
Varia{\c{c}}{\~o}es geomagn{\'e}ticas registradas durante as
quatro tempestades por magnet{\^o}metros fluxgate operados pelo
programa de estudo e monitoramento do clima espacial (EMBRACE) do
INPE s{\~a}o dispon{\'{\i}}veis. C{\'o}digos computacionais
foram desenvolvidos para calcular as GIC a partir das
varia{\c{c}}{\~o}es geomagn{\'e}ticas, os quais foram testados
usando os valores de GIC medidos em uma subesta{\c{c}}{\~a}o de
uma rede de transmiss{\~a}o de energia de FURNAS no centro do
pa{\'{\i}}s. Utilizando informa{\c{c}}{\~a}o
dispon{\'{\i}}vel sobre a distribui{\c{c}}{\~a}o de
condutividade el{\'e}trica 1D abaixo de cada esta{\c{c}}{\~a}o,
as varia{\c{c}}{\~o}es do campo geoel{\'e}trico foram
calculadas durante cada tempestade para as quatro
esta{\c{c}}{\~o}es. Informa{\c{c}}{\~o}es de engenharia da
rede de transmiss{\~a}o foram ent{\~a}o usadas para estimar os
valores do GIC atrav{\'e}s do modelo Lehtinen-Pirjola (LP). A
amplitude m{\'a}xima estimada para as GIC foi de 8,5 \𝐴,
obtida na esta{\c{c}}{\~a}o equatorial de Alta Floresta durante
a fase principal da tempestade magn{\'e}tica de 21 de junho
(\𝐷\𝑠\𝑡 =
\−204\𝑛\𝑇). Uma avalia{\c{c}}{\~a}o
comparativa dos resultados mostrou que efeitos da taxa de
varia{\c{c}}{\~a}o do campo geomagn{\'e}tico e da
distribui{\c{c}}{\~a}o da condutividade el{\'e}trica do
interior da Terra s{\~a}o os principais fatores para a amplitude
das GIC. O aumento da condutividade el{\'e}trica na ionosfera
equatorial durante o dia, associado ao sistema de correntes do
eletrojato equatorial, e na regi{\~a}o central da Anomalia
Magn{\'e}tica da Am{\'e}rica do Sul tanto durante o dia como
durante a noite, associada {\`a} precipita{\c{c}}{\~a}o de
part{\'{\i}}culas, {\'e} respons{\'a}vel pela taxa m{\'a}xima
de varia{\c{c}}{\~a}o do campo geomagn{\'e}tico. No entanto, o
principal fator que controla o aumento de amplitude das GIC {\'e}
a distribui{\c{c}}{\~a}o de condutividade el{\'e}trica dentro
da Terra, o que se deve provavelmente aos baixos valores de GIC
estimados em nosso estudo. Assim, a baixa condut{\^a}ncia da
regi{\~a}o crat{\^o}nica sob nossa esta{\c{c}}{\~a}o
equatorial {\'e} a principal respons{\'a}vel pelas correntes
mais altas. Nossos resultados tamb{\'e}m mostraram que a
condut{\^a}ncia integrada em profundidades crustais domina as
amplitudes das GIC, com a condutividade do manto tendo apenas um
efeito secund{\'a}rio. ABSTRACT: Geomagnetically induced currents
(GIC) recorded on the Earth's surface are related to extreme solar
events and may represent hazardous situations for technological
systems on the ground and in space. GIC effects are relatively
well studied in auroral and high latitudes, but few studies have
been developed in low latitudes and close to the magnetic equator.
To evaluate GIC effects in Brazilian low latitude and equatorial
regions and infer its possible impact on electric power
transmission networks, GIC intensities were estimated in four
regions during four magnetic storms occurring during 2015.
Geomagnetic variations recorded during the four storms by fluxgate
magnetometers operated by INPE's space weather program (EMBRACE)
are available and computational codes developed to calculate GIC
from the geomagnetic variations were tested using GIC values
measured at a substation of a power network in central Brazil. By
using available information on 1D electrical conductivity
distribution below each station, geoelectric field variations were
calculated during each storm. Engineering information from the
transmission network were then used to estimate GIC values through
the Lehtinen-Pirjola (LP) model. The maximum GIC amplitude was 8.5
\𝐴, estimated at the Alta Floresta equatorial station
during the main phase of the magnetic storm on June 21
(\𝐷\𝑠\𝑡 =
\−204\𝑛\𝑇). Comparative evaluation of the
results showed that effects from the geomagnetic field variation
rate and the Earth's conductivity distribution are the main
factors for the GIC amplitude. Enhancement of electrical
conductivity in the equatorial ionosphere during daytime,
associated with equatorial electrojet currents, and in the central
region of the South America Magnetic Anomaly during both daytime
and nighttime, associated with particle precipitation, control the
maximum geomagnetic field variation rate. However, the major
reason for the GIC amplitude enhancement is the electrical
conductivity distribution inside the Earth, what is probably due
to the low GIC values estimated in our study. Thus, the low
conductance in the cratonic region of our equatorial station is
the main responsible for the higher currents. Our results have
also shown that the integrated conductance at crustal depths
dominates GIC amplitudes, with the mantle conductivity having only
a secondary effect.",
committee = "Cl{\'u}a de Gonzalez, Alicia Luisa (presidente) and Padilha,
Antonio Lopes (orientador) and Alves, L{\'{\i}}via Ribeiro
(orientadora) and Denardin, Clezio Marcos and Hartmann, Gelvam
Andr{\'e}",
englishtitle = "Estimation of the amplitude of geomagnetically induced currents at
different places in Brazil during magnetic storms of 2015",
language = "pt",
pages = "132",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3QQJTK5",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3QQJTK5",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "25 abr. 2024"
}