| 1. Identificação | ||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||||||||
| Site | mtc-m21c.sid.inpe.br | |||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34R/3RT3338 | |||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/09.26.18.37 | |||||||||
| Última Atualização | 2019:05.28.18.46.07 (UTC) simone | |||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/09.26.18.37.03 | |||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2019:05.28.18.47.47 (UTC) simone | |||||||||
| Chave Secundária | INPE-18130-TDI/2828 | |||||||||
| Chave de Citação | Portugal:2019:EsInSo | |||||||||
| Título | Estudo da influência solar e cosmogênica na variabilidade da temperatura da superfície terrestre  | |||||||||
| Título Alternativo | Study of the solar and cosmogenic influence on the earth's surface temperature variability | |||||||||
| Curso | GES-CEA-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR | |||||||||
| Ano | 2019 | |||||||||
| Data | 2018-10-31 | |||||||||
| Data de Acesso | 09 maio 2024 | |||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Geofísica Espacial) | |||||||||
| Tipo Secundário | TDI | |||||||||
| Número de Páginas | 371 | |||||||||
| Número de Arquivos | 1 | |||||||||
| Tamanho | 10130 KiB | |||||||||
| 2. Contextualização | ||||||||||
| Autor | Portugal, Williamary | |||||||||
| Banca | Alves, Maria Virginia (presidente) Echer, Ezequiel (orientador) Echer, Mariza de Souza Pereira (orientadora) Pacini, Alessandra Abe (orientadora) Silva, Marlos Rockenbach da Batista, Paulo Prado Martins, Fernando Ramos Prestes, Alan | |||||||||
| Endereço de e-Mail | williamary@uol.com.br | |||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||
| Cidade | São José dos Campos | |||||||||
| Histórico (UTC) | 2018-09-26 18:42:01 :: williamary.portugal@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2018-09-28 14:55:24 :: pubtc@inpe.br -> williamary.portugal@inpe.br :: 2018-12-11 11:29:08 :: williamary.portugal@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2018-12-11 14:08:22 :: pubtc@inpe.br -> williamary.portugal@inpe.br :: 2018-12-12 13:12:56 :: williamary.portugal@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2019-02-07 11:05:47 :: pubtc@inpe.br -> administrator :: 2019-02-12 11:01:03 :: administrator -> simone :: 2019-02-12 11:08:31 :: simone :: -> 2018 2019-02-12 13:40:12 :: simone -> administrator :: 2018 2019-02-14 06:28:55 :: administrator -> simone :: 2018 2019-05-28 18:43:07 :: simone :: 2018 -> 2019 2019-05-28 18:47:47 :: simone -> :: 2019 | |||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||||||||
| Transferível | 1 | |||||||||
| Palavras-Chave | raios cósmicos galácticos atividade solar relação Sol - Terra clima terrestre temperatura da superfície galactic cosmic rays solar activity relation Sun - Earth earth climate surface temperature | |||||||||
| Resumo | Esta Tese de Doutorado apresenta um estudo sobre os possíveis efeitos da variação do fluxo dos Raios Cósmicos Galácticos (GCR), modulados pela atividade magnética solar, e consequentemente da ionização atmosférica induzida, em parâmetros como a temperatura da superfície terrestre, em diferentes faixas latitudinais e em diferentes escalas de tempo. Para tanto, o trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa foram realizadas análises estatísticas da variação da temperatura do ar próximo à superfície em diferentes regiões latitudinais (baixa, média e alta) em curta escala de tempo, durante períodos de decréscimos transientes da ionização induzida pelos GCR na atmosfera terrestre. Estas reduções dos fluxos de GCR são chamadas de Decréscimos de Forbush (FD), e são principalmente causadas pela deflexão dos GCR devido a uma Ejeção de Massa Coronal (CME) em torno da órbita terrestre. O estudo foi realizado considerando a possível influência da ionização atmosférica cosmogênica nos padrões de condensação do vapor d'água (conexão GCR - núcleo de condensação de nuvens) como principal hipótese a ser testada. A análise de épocas superpostas em torno dos dez eventos de FD mais intensos ocorridos entre 1987 e 2015 foi utilizada para investigar os possíveis efeitos dos GCR na temperatura do ar próxima à superfície. Dados de GCR foram adquiridos do monitor de nêutrons de Oulu (cosmicrays.oulu.fi), e os dados de temperatura da superfície adquiridos da Administração Nacional Atmosférica Oceânica (NOAA) / Sumário Diário Global da Superfície (GSOD), de dez estações meteorológicas de três cinturões latitudinais dos Hemisférios Norte e Sul (200 - 300, 400 - 500 e 600 - 700), disponível em https://data.noaa.gov/dataset/global-surface-summary-of-the-day-gsod. Foi investigada aqui a variação da média diária da temperatura da superfície durante os eventos de FD para cada um dos três cinturões latitudinais dos dois hemisférios. Os efeitos climáticos possíveis do decréscimo de GCR foram considerados usando métodos de correlação linear e cruzada. A comparação entre a média diária da temperatura da superfície durante os eventos de FD e equivalentes períodos sem FDs (durante mínimo solar dos anos de 1987, 1996 e 2008) também foi realizada e o teste de sua significância analisado por meio do método estatístico de hipótese e significância t de Student. Alguns resultados para o Hemisfério Norte, nessa primeira etapa, apresentaram uma dependência latitudinal da ionização induzida pelos GCR nos parâmetros atmosféricos. Foi possível notar no Hemisfério Norte a anti-correlação entre a temperatura média da superfície e o fluxo de GCR, aumentando das baixas para altas latitudes. No entanto, para o Hemisfério Sul, a anti-correlação entre esses dados foi encontrada somente para alta e média latitudes, também com aumento em direção ao polo. A partir desses resultados percebeu-se que o efeito de FD no clima da Terra é mais proeminente no Hemisfério Norte e que existe um aumento desse efeito com a latitude. Na segunda etapa, foi realizado um estudo de longas escalas de tempo referente aos possíveis efeitos dos GCR e consequentemente da variabilidade da ionização atmosférica induzida por essas partículas, modulada pela atividade x magnética solar, em parâmetros atmosféricos como a temperatura da superfície terrestre e da superfície do oceano. Para tanto foram utilizados dados de Rz, F10.7 e de GCR, e de anomalias de temperatura da superfície e de temperatura superfície-oceano de diversas faixas latitudinais do globo (média Global, média do Hemisfério Norte, média do Hemisfério Sul, 240 N - 240 S, 240 N - 440 N, 440 N - 640 N, 640 N - 900 N, 240 S - 440 S, 440 S - 640 S, 640 S - 900 S). Além disso, também foram utilizados dados de SOI (Southern Oscilation Index - Índice de Oscilação Sul) e de QBO (Quasi Biennial Oscillation - Oscilação Quase Bianual) estratosférica para os níveis de pressão 30 hPa, 50 hPa e 70 hPa, para investigar qualquer influência no clima. Para as análises dos resultados obtidos nessa segunda etapa foram utilizados o método de análise de ondeletas do tipo Meyer e o de análise espectral de regressão iterativa de séries temporais (ARIST), na busca das periodicidades mais evidentes em todas as bandas decompostas, além da análise estatística de correlação cruzada para verificação da correlação e o tempo de resposta da influência de um dado no outro. Os resultados mostraram uma relação positiva entre a temperatura da superfície / superfície - oceano e a atividade solar, e uma antirrelação desse parâmetro climático com o fluxo de GCR, que prevaleceu durante o ciclo de 22 anos. Como na análise de curta escala de tempo, nessa análise de longa escala temporal algumas diferenças ocorreram entre as relações dos dados do Hemisfério Norte e do Hemisfério Sul, reforçando a ideia dos efeitos regionais. As periodicidades referentes aos ciclos solares (11 e 22 anos), à El Niño Oscilação Sul (ENSO - El Niño Southern Oscillation) de 2 a 7 anos, à QBO estratosférica (2 - 3 anos) e aos períodos de variação climática como por exemplo o de 30 anos foram encontrados nos dados de anomalia de temperatura. A amplitude do sinal de 22 anos de atividade solar mostrou-se mais evidente que a de 11 anos e a da maioria dos outros sinais na análise espectral da anomalia da temperatura. Com todas as análises e resultados aqui presentes, esse estudo trouxe à tona uma complexa relação climática, com fatores que variam no tempo e no espaço e que portanto, podem interferir no tempo/clima terrestre de modo regional de acordo com a escala de tempo estudada. Portanto, faz-se necessário uma constante investigação para que se chegue a um entendimento mais completo dessa relação, levando à compreensão de como de fato tem ocorrido a evolução da vida na Terra. Isso também auxiliará para a previsões de determinadas situações climáticas extremas, das quais as consequências, que interferem diretamente em todas as formas de vida, podem vir a serem ao menos minimizadas. ABSTRACT: This Doctorade Thesis presents a study about the possible effects of Galactic Cosmic Rays (GCR) flux variation on the atmospheric parameters, like the Earth's surface temperature, in different latitudinal ranges and time scales. In order to conduct, the work was performed in two phases. In the first one statistical analyzes of near ground air temperature variation in different latitudinal ranges (low, medium and high) in a short time scale were done during periods with decreases of atmospheric ionization induced by GCR on the Earths troposphere. These GCR flux reductions are called Forbush Decreases (FD). They are mainly caused by Interplanetary Coronal Mass Ejections (ICMEs) deflection of GCR around Earth's orbit. This work was performed considering the possible influence of the cosmogenic atmospheric ionization on the water vapor condensation patterns (link GCR cloud condensation nuclei) as the main hypothesis to be tested. The superposed epoch analysis around the ten strongest FD events occurred between 1987 and 2015 was used to analyze the possible effects on the daily air surface temperature. The GCR data were collected from Oulu neutron monitor (cosmicrays.oulu.fi), and daily air surface temperature data were obtained from National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA) / Global Surface Summary of the Day (GSOD), of ten meteorological stations of three latitudinal ranges of Northern and Southern Hemispheres (200 - 300, 400 - 500 and 600 - 700), found in (https://data.noaa.gov/dataset/global-surface-summary-of-the-day-gsod). It was investigated here the variation of the daily air surface temperature mean during FD for each one of the three latitudinal ranges (low, medium and high). The possible climatic effects of GCR decrease were investigated using linear and cross correlation methods. A comparison between the daily air surface temperature averages during FD events periods and equivalent periods without FDs (during solar minima years of 1987, 1996 and 2008) was also performed and its statistical signaificance was analyzes by Student's t test. Some results for the Northern Hemisphere, in this first phase, showed a latitudinal dependence of the induced ionization by GCR on the atmospheric parameters. It was possible to note the anti correlation between the air surface temperature mean and the GCR flux, increasing from low to high latitudes. However, for the Southern Hemisphere, the anti correlation between those data was only found for the high and medium latitudes, also with a poleward increase. From these results it seems that the possible FD effect on climate/weather is more prominent in the Northern Hemisphere and that there are increases with latitude. In the second phase, it was performed a long time scale study related xii to the possible GCR effects and consequently to the solar activity variability effects on the Earth's surface and ocean temperature. For these analyzes were adquired Rz, F10.7 and GCR data, and surface and surface - ocean temperature anomaly from several global latitudinal ranges (Global medium, Northern Hemisphere average, Southern Hemisphere average, 240 N - 240 S, 240 N - 440 N, 440 N - 640 N, 640 N - 900 N, 240 S - 440 S, 440 S - 640 S, 640 S - 900 S). It was also adquired SOI (Southern Oscilation Index - Índice de Oscilação Sul) and stratopheric QBO (Quasi Biennial Oscillation) data on the pressure levels 30 hPa, 50 hPa and 70 hPa to investigate any influence on the climate. To the analyzes of the results obtained in this second phase, it was used Meyer wavelet and after the Iterative Regression Analysis methods to found the periodicities more evidents in all decomposed bands. Other statistical methods were used like cross correlation. The results showed a positive relation between the surface temperature / surface - ocean temperature and the solar activity, and a anti correlation with the GCR flux, better for the 22 cycle. In this analyzes, like in the short time scale analyzes, some differences were seen between the results from Northern and Southern Hemispheres, suggesting the regional effects. The periodicities related to the solar cycles (11 and 22 years), to the El Niño Southern Oscillation (ENSO) from 2 to 7 anos and to the stratospheric QBO (2 - 3 anos) were found on the temperatute anomaly data. The amplitude of 22 years of the solar activity was more evident than the 11 years amplitude and than others signals of the temperature anomaly spectral analyzes. With all analyzes and results here present, it was possible to see a complex climatic relation with factors that vary on the time and space. These factors can influence on the Earth climate / weather according a regional place and a time scale studied. However, it is necessary a constant investigation to a full understanding of this relation to better understand how had occured the evolution of the life on the Earth. This understanding will help too the forecast of extreme climatic situations of which the consequences, that interfere directly in all life forms, can be at least minimized. | |||||||||
| Área | CEA | |||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > GES > Estudo da influência... | |||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | ||||||||||
| URL dos dados | http://mtc-m21c.sid.inpe.br/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3RT3338 | |||||||||
| URL dos dados zipados | http://mtc-m21c.sid.inpe.br/zip/8JMKD3MGP3W34R/3RT3338 | |||||||||
| Idioma | pt | |||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | |||||||||
| Grupo de Usuários | gabinete@inpe.br pubtc@inpe.br williamary.portugal@inpe.br | |||||||||
| Visibilidade | shown | |||||||||
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| Detentor dos Direitos | originalauthor yes | |||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | |||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | |||||||||
| 5. Fontes relacionadas | ||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2017/11.22.19.04.03 | |||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F2PBEE | |||||||||
| Lista de Itens Citando | sid.inpe.br/bibdigital/2013/10.12.21.02 1 | |||||||||
| Divulgação | BNDEPOSITOLEGAL | |||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2017/11.22.19.04 | |||||||||
| 6. Notas | ||||||||||
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