Estudos dos processos interativos do sistema ionosfera-termosfera equatorial

• Processo: 99/00437-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de outubro de 1999 - 30 de novembro de 2003
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geofísica
• Pesquisador responsável: Mangalathayil Ali Abdu
• Beneficiário: Mangalathayil Ali Abdu
• Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Inez Staciarini Batista ; Jose Humberto Andrade Sobral
• Bolsa(s) vinculada(s): 03/01146-7 - Estudo da dinâmica do sistema acoplado atmosfera neutra - ionosfera na região equatorial brasileira através de rádio - sondagens múltiplas, BP.PD; 03/04550-3 - Estudos dos processos interativos do sistema ionosfera-termosfera equatorial (epi-site), BP.IC; 00/07999-3 - Estudos da dinâmica da ionosfera por técnicas ópticas, BP.IC
• Assunto(s): Ionosfera Termosfera Campo eletromagnético Vento

Resumo

O objetivo principal deste projeto de pesquisa é estudar os processos de acoplamento interativos do sistema ionosfera-termosfera equatorial (SITE), o qual constitui um elemento fundamental do nosso meio ambiente espacial, cuja localidade abarca uma grande área do território brasileiro, ao norte e ao sul do equador magnético. Os processos básicos do SITE consistem na interação do sistema de ventos da atmosfera superior com as camadas condutoras e magnetizadas da ionosfera, produzindo, por efeito dínamo, campos elétricos nas camadas E F ionosféricas. Tais campos elétricos, juntamente com ventos e ondas atmosféricas, produzem os fenômenos mais importantes do SITE, tais como, o sistema de correntes elétricas do eletrojato equatorial e os processos de instabilidades do plasma a ele associados; as anomalias na distribuição do plasma (ionização), nos ventos e na temperatura da termosfera; e as bolhas de plasma e as irregularidades a elas associadas. Tais fenômenos sofrem também, na região equatorial brasileira, grande influência da Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS). Os processos interativos funcionam de tal forma que o estudo de um dos fenômenos (ou processos) requer conhecimento detalhado também dos outros. A ionosfera equatorial tem grande influência nos sistemas e de aplicações espaciais. A anomalia equatorial e as bolhas de plasma controlam os enlaces de telecomunicações ionosférica, trans-ionosférica e espacial, o sistema de satélite GPS ("Global Positioning System"), geodésia espacial, operações de radares trans-borizonte ("Over-the-horizon radars"), sensoriamento remoto por radar a bordo de ônibus espacial, etc. As investigações aqui propostas terão enfoque nas condições ambientais do SITE, as quais controlam o desenvolvimento e evolução desses importantes fenômenos. Atenção específica será dirigida às causas das variabilidades dia-a-dia nas ocorrências das bolhas de plasma. Outros pontos de enfoque incluem: a importância relativa do campo elétrico e dos ventos na geração e evolução do fenômeno d SITE; mecanismos de instabilidades responsáveis pelas bolhas de plasma; resposta do S= às tempestades magnetosféricas e aos impulsos energéticos da baixa atmosfera por ondas de gravidade e ondas planetárias; efeitos da AMAS na eletrodinâmica do S=. Dados experimentais do S= serão coletados de forma rotineira e em campanhas de medidas intensivas, através de operações de diversos instrumentos de rádio e ótica localizados nas regiões equatoriais e de baixa latitude brasileiras (São Luís, Fortaleza, e Cachoeira Paulista). Fazem parte de tais dados: perfis com altura da densidade eletrônica e das velocidades de deriva das irregularidades (por digissondas); distribuição espectral de velocidades e distribuição de intensidade, em função de altura e tempo, das irregularidades das bolhas e do eletrojato (por radar de espalhamento coerente); distribuição latitudinal de conteúdo eletrônico total da ionosfera e das irregularidades das bolhas (por receptores GPS); ventos e temperatura termosféricos (por interferômetro Fabry-Perot); e as velocidades zonal e meridional das bolhas (por fotômetros de varredura angular). Os dados serão adquiridos durante a fase ascendente do ciclo atual da atividade solar, a acontecer nos próximos quatro anos, quando se espera grande aumento na intensidade dos fenômenos do SITE. Os esforços observacionais baseados na superfície da terra serão apoiados pelas observações a serem feitas pelo experimento PLASMEX a bordo do primeiro satélite científico brasileiro (SACI-I), cujo lançamento está previsto para o maio de 1999. Serão usados, na análise dos dados, modelos computacionais de alto nível de sofisticação... (AU)

Publicações científicas

(9)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

HOANG, THAI LAN; ABDU, M. A.; MACDOUGALL, JOHN; BATISTA, INEZ S.. Longitudinal differences in the equatorial spread F characteristics between Vietnam and Brazil. Advances in Space Research, v. 45, n. 3, p. 351-360, FEB 1 2010. (04/07695-5, 05/59433-7, 05/52654-8, 99/00437-0)

ABDU, M. A.; BATISTA, I. S.; REINISCH, B. W.; DE SOUZA, J. R.; SOBRAL, J. H. A.; PEDERSEN, T. R.; MEDEIROS, A. F.; SCHUCH, N. J.; DE PAULA, E. R.; GROVES, K. M.. Conjugate Point Equatorial Experiment (COPEX) campaign in Brazil: Electrodynamics highlights on spread F development conditions and day-to-day variability. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, v. 114, APR 9 2009. (99/00437-0)

KHERANI, E. ALAM; ABDU, M. A.; DE PAULA, E. R.; FRITTS, D. C.; SOBRAL, J. H. A.; DE MENESES, JR., F. C.. The impact of gravity waves rising from convection in the lower atmosphere on the generation and nonlinear evolution of equatorial bubble. Annales Geophysicae, v. 27, n. 4, p. 1657-1668, 2009. (07/00104-0, 99/00437-0)

ABDU, M. A.; KHERANI, E. ALAM; BATISTA, I. S.; DE PAULA, E. R.; FRITTS, D. C.; SOBRAL, J. H. A.. Gravity wave initiation of equatorial spread F/plasma bubble irregularities based on observational data from the SpreadFEx campaign. Annales Geophysicae, v. 27, n. 7, p. 2607-2622, 2009. (99/00437-0)

SOBRAL, J. H. A.; ABDU, M. A.; PEDERSEN, T. R.; CASTILHO, VIVIAN M.; ARRUDA, DANIELA C. S.; MUELLA, M. T. A. H.; BATISTA, I. S.; MASCARENHAS, M.; DE PAULA, E. R.; KINTNER, P. M.; et al. Ionospheric zonal velocities at conjugate points over Brazil during the COPEX campaign: Experimental observations and theoretical validations. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, v. 114, APR 9 2009. (99/00437-0)

ABDU, M. A.; BATISTA, I. S.; BRUM, C. G. M.; MACDOUGALL, J. W.; SANTOS, A. M.; DE SOUZA, J. R.; SOBRAL, J. H. A.. Solar flux effects on the equatorial evening vertical drift and meridional winds over Brazil: A comparison between observational data and the IRI model and the HWM representations. Advances in Space Research, v. 46, n. 8, p. 1078-1085, OCT 15 2010. (04/07695-5, 05/59433-7, 05/52654-8, 99/00437-0)

ABDU‚ MA; IYER‚ K.N.; DE MEDEIROS‚ RT; BATISTA‚ I.S.; SOBRAL‚ J.H.A.. Thermospheric meridional wind control of equatorial spread F and evening prereversal electric field. Geophysical Research Letters, v. 33, n. 7, p. L07106, 2006. (99/00437-0)

ABDU‚ MA; BATISTA‚ PP; BATISTA‚ IS; BRUM‚ CGM; CARRASCO‚ AJ; REINISCH‚ BW. Planetary wave oscillations in mesospheric winds‚ equatorial evening prereversal electric field and spread F. Geophysical Research Letters, v. 33, n. 7, p. L07107, 2006. (99/00437-0)

ABDU, M. A.; KHERANI, E. A.; BATISTA, I. S.; SOBRAL, J. H. A.. Equatorial evening prereversal vertical drift and spread F suppression by disturbance penetration electric fields. Geophysical Research Letters, v. 36, OCT 7 2009. (99/00437-0)