@PhDThesis{Nyassor:2022:StGePr,
author = "Nyassor, Prosper Kwamla",
title = "A study on the generation and propagation of concentric gravity
waves over Brazil",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2022",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2021-10-25",
keywords = "concentric gravity waves, deep convective system, overshooting,
lightning rate, backward ray tracing, ondas de gravidade
conc{\^e}ntrica, sistema convectivo, movimento vertical em nuvem,
taxa de rel{\^a}mpago, tra{\c{c}}ador de raio reverso.",
abstract = "From airglow images collected at S{\~a}o Jo{\~a}o do Cariri
(7.4S; 36.5W), Cachoeira Paulista (22.5S; 45.0W) and S{\~a}o
Martinho da Serra (29.0S; 54.3W), thirty-eight (38) concentric
gravity waves (CGWs) in the mesosphere and lower thermosphere were
observed. These waves appeared in the OH emission images with
different wavefronts such as circular, semi-circular, elliptical,
semi-elliptical, or just arc-like. Horizontal wave parameters,
thus, wavelength, period, phase speed, and propagation direction
were estimated for thirty (30) of these events. The vertical
propagations of nine (9) of these CGWs were investigated using the
ray tracing model. The database used in the ray tracing model
consisted of semi-empirical models such as the HWM-14, MERRA-2,
and NRLMSISE-00 that were combined with wind observations by
meteor radar and temperatures measured by the SABER instrument
aboard the TIMED satellite when available. The ray tracing results
suggest that seven (7) CGWs were excited from regions close to
intense convection in the troposphere, which were identified with
measurements from the GOES satellite based on the estimation of
the cloud top temperature. Corroboratively, lightning rates
indicated significant amount of lightning close to the positions
of the tropospheric deep convection predicted by the ray tracing
model. Additionally, spectral analysis was applied to the
lightning rate, and the dominant periodicities found were
compatible with the observed periods of the CGWs. RESUMO: A partir
de imagens da aeroluminesc{\^e}ncia coletadas em S{\~a}o
Jo{\~a}o do Cariri (7,4S; 36,5O), Cachoeira Paulista (22,5S;
45,0O) e S{\~a}o Martinho da Serra (29,0S; 54,3O) foram
observadas trinta e oito (38) ondas de gravidade conc{\^e}ntricas
(OGCs) na mesosfera e baixa termosfera. Estas ondas se
apresentaram nas imagens da emiss{\~a}o do OH de diferentes
formas como circulares, semi-circulares, el{\'{\i}}pticas,
semi-el{\'{\i}}pticas ou apenas como arcos de
circunfer{\^e}ncias. Par{\^a}metros horizontais das ondas como
comprimento de onda, per{\'{\i}}odo, velocidade de fase e
dire{\c{c}}{\~a}o de propaga{\c{c}}{\~a}o foram estimados para
trinta (30) destes eventos. A propaga{\c{c}}{\~a}o vertical de
nove (9) destas estruturas foram investigadas a partir da
t{\'e}cnica de tra{\c{c}}ador de trajet{\'o}rias. O banco de
dados utilizado no tra{\c{c}}ador de trajet{\'o}rias consistiu
de modelos semi-emp{\'{\i}}ricos como o HWM-14 e MERRA-2 e
NRLMSISE-00 que foram combinados com observa{\c{c}}{\~o}es de
ventos por radares mete{\'o}ricos e temperaturas medidas pelo
instrumento SABER a bordo do sat{\'e}lite TIMED quando
dispon{\'{\i}}veis. Os resultados do tra{\c{c}}ador de
trajet{\'o}rias sugerem que sete eventos adv{\'e}m de
regi{\~o}es pr{\'o}ximas a convec{\c{c}}{\~a}o intensa na
troposfera, que foram identificadas com medidas do sat{\'e}lite
GOES a partir da estima{\c{c}}{\~a}o da temperatura do topo das
nuvens. De forma corroborativa foi utilizada a taxa de
rel{\^a}mpagos que mostraram uma quantidade significativa de
rel{\^a}mpagos pr{\'o}ximos das posi{\c{c}}{\~o}es
troposf{\'e}ricas previstas pelo tra{\c{c}}ador de
trajet{\'o}rias. Adicionalmente, foi aplicado an{\'a}lises
espectrais {\`a} taxa de rel{\^a}mpagos, e as periodicidades
dominantes encontradas foram compat{\'{\i}}veis com os
per{\'{\i}}odo observados da OGCs.",
committee = "Saba, Marcelo Magalh{\~a}es Fares (presidente) and Wrasse,
Cristiano Max (orientador) and Gobbi, Delano (orientador) and
Silva, Igo Paulino da (orientador) and Naccarato, Kleber Pinheiro
and Costa, Ricardo Arlen Buriti da and Yigit, Erdal",
englishtitle = "O estudo sobre a gera{\c{c}}{\~a}o e propaga{\c{c}}{\~a}o de
ondas de gravidade conc{\^e}ntrica no Brasil",
language = "en",
pages = "212",
ibi = "8JMKD3MGP3W34T/45FSAG8",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/45FSAG8",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "05 maio 2024"
}