@PhDThesis{Paes:2018:ObSi,
author = "Paes, Ricardo da Rosa",
title = "Generation and propagation of MSTIDS excited by auroral heating:
observations and simulations",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2018",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2018-05-29",
keywords = "acoustic-gravity waves, MSTID, auroral heating, numerical
simulation, polar ionosphere, ondas de gravidade ac{\'u}stica,
MSTID, aquecimento auroral, simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica,
ionosfera polar.",
abstract = "In this work, we present a numerical simulation study of the
acoustic-gravity waves. We developed a simulation model that
solves the Navier-Stokes hydrodynamic equations in the atmosphere
covering 0-600 km altitudes and 70-0 geographic latitudes in both
hemispheres. Using these equations, we derive the wave equation
for the AGWs which contains the terms of acoustic wave, gravity
wave, viscous dissipation and source. The source terms may be
chosen in the form of the temperature (auroral heating) or the
density fluctuations (precipitation) in the auroral region. We
consider these fluctuations to be of Gaussian form in space
centered between 100 and 120 km altitude, with the amplitude
equals to 1% of the ambient. The model was applied to study the
propagation characteristics of MSTIDs in the polar ionosphere on
December 8, 2009 (dayside). The same MSTID was identified on a
previous study using an all-sky imager in the Norwegian
ionosphere. This MSTID was found to propagate equator-eastward
with the average velocity of 60-100 m/s and their wavefronts were
aligned in Southwest-Northeast direction. Some characteristics
identified in our observations suggest that the horizontal
coverage of AGWs is proportional to the horizontal Gaussian spread
of the Joule heating source. It also implies that this source is
capable of launching AGW which propagates long distance in
latitude without much attenuation. RESUMO: Neste trabalho {\'e}
apresentado um estudo de simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica das
ondas de gravidade ac{\'u}stica. Para isso, foi desenvolvido um
modelo de simula{\c{c}}{\~a}o que resolve as
equa{\c{c}}{\~o}es hidrodin{\^a}micas de Navier-Stokes na
atmosfera capaz de cobrir um intervalo de 0-600 km de altitude e
70-0 de latitude geogr{\'a}fica em ambos os hemisf{\'e}rios. A
partir de tais equa{\c{c}}{\~o}es foi poss{\'{\i}}vel deduzir
a equa{\c{c}}{\~a}o de onda para as AGWs onde os termos de onda
ac{\'u}stica, onda gravitacional, dissipa{\c{c}}{\~a}o por
viscosidade e para fonte. Os termos da fonte podem ser
estabelecidos na forma de flutua{\c{c}}{\~o}es de temperatura
(aquecimento auroral) ou de densidade de part{\'{\i}}culas
(precipita{\c{c}}{\~a}o) na regi{\~a}o auroral. Neste modelo
foi considerado que estas flutua{\c{c}}{\~o}es possuem a forma
Gaussiana em um espa{\c{c}}o centrado ente 100 e 120 km de
altitude, com a amplitude equivalente a 1% do ambiente. O modelo
foi aplicado para estudar as caracter{\'{\i}}sticas de
propaga{\c{c}}{\~a}o de MSTIDs na ionosfera polar no lado diurno
no dia 8 de dezembro de 2009. O mesmo MSTID foi identificado em um
estudo anterior atrav{\'e}s de um imageador all-sky na ionosfera
norueguesa. Este MSTID propagava-se na dire{\c{c}}{\~a}o
equador-leste com a velocidade m{\'e}dia de 60-100 m/s, com suas
frentes de onda alinhadas na dire{\c{c}}{\~a}o
Sudoeste-Nordeste. Algumas caracter{\'{\i}}sticas identificadas
nas observa{\c{c}}{\~o}es desta tese sugerem que a cobertura
horizontal dos AGWs {\'e} proporcional {\`a}
propaga{\c{c}}{\~a}o Gaussiana horizontal da fonte de
aquecimento Joule. Isso tamb{\'e}m implica que essa fonte {\'e}
capaz de lan{\c{c}}ar AGWs que se propagam a longas
dist{\^a}ncias em termos de latitude sem muita
atenua{\c{c}}{\~a}o.",
committee = "Alves, Maria Virg{\'{\i}}nia (presidente) and Kherani, Esfhan
Alam (orientador) and Batista, Inez Staciarini (orientadora) and
Takahashi, Hisao and C{\^a}ndido, Cl{\'a}udia Maria Nicoli and
Fagundes, Paulo Roberto and Oliveira, Virg{\'{\i}}nia Klausner
de",
englishtitle = "Gera{\c{c}}{\~a}o e propaga{\c{c}}{\~a}o de MSTIDs excitadas
por aquecimento auroral: observa{\c{c}}{\~o}es e
simula{\c{c}}{\~o}es",
language = "en",
pages = "56",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3RGC3AP",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3RGC3AP",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "25 abr. 2024"
}