62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 6. Geociências - 2. Geofísica

MORFOLOGIA DAS ONDAS DE HINES (ONDAS DE GRAVIDADE) DETECTADAS POR TÉCNICAS DE RADIOFREQUÊNCIA EM NATAL/BRASIL NO PERÍODO DE MÁXIMO SOLAR NO ANO 2000

Gilvan Luiz Borba 1 Fellipe Prado Figueira de Oliveira 1 Enivaldo Bonelli 1 Álvaro Eduardo Silva Soares 1

1. Centro de Ciências Exatas e da Terra - Depto. de Geofísica - UFRN

INTRODUÇÃO:

As ondas de gravidade, aqui referenciadas como ondas de Hines, representam um importante mecanismo de dissipação de energia na atmosfera terrestre. Em particular, as ondas de Hines de pequenos e médios comprimentos de onda, que se propagam na ionosfera como distúrbios ionosféricos propagantes (TID's - Travelling Ionospheric Disturbances), representam, além disso, um interessante problema científico, pois ainda não estão bem definidas as fontes desses eventos. Por outro lado, sabe-se que a atividade geomagnética, fruto da interação do campo magnético terrestre com o vento solar, pode aumentar significativamente a ocorrência desse tipo de distúrbio ionosférico. No presente trabalho, discutimos as características das assinaturas de TID's em registros ionosféricos obtidos por um sondador ionosférico digital (CADI - Canadian Advanced Digital Ionosonde), da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte), instalado em Natal, no Centro de Lançamentos de Foguetes da Barreira do Inferno. Os dados aqui discutidos são referentes ao período de máxima atividade solar que ocorreu no ano 2000.

METODOLOGIA:

Para tentar detectar assinaturas de ondas de Hines, escolhemos o primeiro semestre desse ano, pois poderíamos observar dados correspondentes a diversos valores de Kp e de ∑ Kp que são bons indicadores da perturbação do campo geomagnético devido a eventos solares. Escolhido o período, construímos curvas de isodensidade a partir de ionogramas obtidos a intervalos regulares de 10 minutos, o que significa que a cada dia tínhamos um mosaico de 144 ionogramas que foram usados para gerar as referidas curvas de isodensidade. Essas curvas correspondem a gráficos da altura virtual da camada que está refletindo o sinal de radiofrequência da CADI em função do tempo. Com isso se tem a altura instantânea da porção da ionosfera que contém uma dada densidade eletrônica. A variação temporal da altura indica o movimento vertical da ionosfera. Desse modo, estávamos procurando detectar situações onde o movimento vertical tinha características oscilatórias, como o que seria de se esperar se tal movimento ocorresse em resposta a perturbações periódicas do plasma ionosférico.

RESULTADOS:

Devido à posição geomagnética de Natal, esperava-se a ocorrência de poucos eventos, o que não ocorre, encontramos vários dias com assinaturas de TID's. Por outro lado, a amplitude e o comprimento de onda eram modestos, o que não permite definir de imediato uma fonte para a geração dessas ondas. Isso ocorre pelo fato de que ondas geradas na região auroral, por exemplo, devido a tempestades magnéticas, que ao se propagarem em direção ao equador, teriam sua amplitude diminuindo com o tempo. Isso explicaria as pequenas amplitudes observadas, mas o comprimento de onda deveria ser muito maior que o observado em geral. A tentativa de relacionar as ocorrências de TID's diretamente com o Kp horário não foi muito exitosa, pois encontramos eventos significativos tanto em dias onde o Kp< 3 quanto em dias onde o Kp>4. Por outro lado, quando olhamos o mês de julho do ano 2000, que foi particularmente perturbado, verificamos a ocorrência de TID's com amplitudes maiores e ocorrendo no período da tarde, ao contrário do que ocorre quando o Kp é baixo, onde as maiores ocorrências se situam na madrugada. Assim, temos TID's tanto em período calmo quanto em perturbados, mas com assinaturas aparentemente distintas.

CONCLUSÃO:

O modo que usamos para encontrar ondas Hines na ionosfera sobre Natal funcionou adequadamente e conseguimos detectar tais ondas tanto em períodos magneticamente calmos quanto em períodos magneticamente perturbados. A amplitude das ondas em período calmo se situa na ordem de até 50 km, já as de período perturbado apresentam amplitudes que chegam a 100 km e até mais. No entanto, tais amplitudes caem rapidamente, ao contrário do que ocorre em período calmo. Finalmente, dos dados observados, podemos concluir que a ionosfera sobre Natal responde fortemente às mudanças de Kp, visto que na maioria dos dias perturbados o RADAR não obteve sinais que permitissem reconstruir curvas de isodensidades. Possivelmente o uso de índices como ∑ Kp e Dst podem vir a complementar melhor as informações sobre as ondas relacionadas com as tempestades magnéticas. Com a recente instalação de um outro RADAR ionosférico no Campus da UFRN na cidade de Caicó, será possível um estudo mais detalhado desse tipo de perturbação ionosférica. A instalação desse RADAR é fruto de colaboração entre o INPE e a UFRN.

Palavras-chave: Ondas de Gravidade, Ondas de Hines, Distúrbios Ionosféricos Propagantes.