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Ionosfera

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DEFINIÇÃO DE TERMOS DO PROBLEMA DE PESQUISA

 

a)    Ionosfera: é um plasma iônico (atômico e molecular) com elétrons livres (porção atmosférica acima de 60km da atmosfera terrestre.)

b)    Camada F: camada que se encontra 150 – 200km (F1), acima de 200km (F2) responsável pela reflexão de ondas com alta freqüência.

c)    Irregularidades Ionosférica: São regiões ionosféricas onde a densidade do plasma e menor que a densidade de plasma ambiente.

d)    A aeronomia é a Ciência que estuda as propriedades físicas e químicas da alta atmosfera

e)    O grupo de Luminescência Atmosférica “LUME” é uma das linhas de pesquisa da Divisão de Aeronomia (DAE) do INPE. Os principais tópicos de estudo são: os processos físicos (temperatura, ventos e propagação de ondas) e fotoquímicos (reações de oxigênio atômico, hidrogênio, ozônio e os íons) na alta atmosfera, de 80 a 300 km de altura, através da observação de luminescências atmosféricas. Estão sendo monitorados as emissões óticas de oxigênio atômico, OI 557,7 nm e OI 630,0 nm, sódio em 589 nm, hidroxila OH(6,2) em 835 nm e oxigênio molecular O2 atm.(0,1) em 866 nm. Os equipamentos utilizados são um fotômetro multicanal, imageador de all sky, e um interferômetro Fabry Perot

f)    O grupo de pesquisas em Física da alta Atmosfera é parte da divisão de Aeronomia (DAE) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
Nossas atividades de pesquisas iniciaram-se em 1968 com a montagem de um radar de laser (LIDAR) de rubí para monitoramento dos aerossóis estratosféricos.

A partir de 1972 começou-se também a medir o sódio na alta mesosfera-baixa termosfera. Estas atividades continuam até hoje e além disso iniciou-se nas medidas de temperatura e densidade da estratosfera e mesosfera pelo espalhamento Rayleigh (1993) e também medidas de temperatura atmosférica entre 80 e 100 km pela técnica Doppler no sódio.

O grupo desenvolve também pesquisas com instrumentação embarcada em foguetes e a partir de 1999 iniciaram-se pesquisas da dinâmica da região da alta mesosfera com o uso de radar meteórico.

g)   A linha de Pesquisa Ionosfera faz parte da Divisão de Aeronomia do  INPE.  Estas Pesquisas foram iniciadas em 1963, com a  recepção  de  sinais de  satélites. Sondagens  ionosféricas  (por   ionossondas)  foram iniciadas em Cachoeira Paulista, SP, em 1973, e em Fortaleza, CE, em 1975.

O estudo da    ionosfera   com   foguetes  de  sondagem  vem  sendo   realizado   em colaboração com o IAE/CTA,  do Ministério da   Aeronáutica,  desde  1984, com cargas úteis científicas desenvolvidas no INPE. Um novo observatório espacial  foi construído, em cooperação com a  Universidade   Estadual  do Maranhão, em São Luis, MA. Nele  está  instalada uma  digissonda, e está em fase de conclusão, a instalação de um radar de espalhamento coerente (ESCO).O  objetivo  da  linha  IONO  é  estudar   o  comportamento  e  os  processos  dinâmicos, eletrodinâmicos  e  químicos  do  plasma  ionosférico  sobre   o Brasil.

As pesquisas são realizadas   através de  dados  de  sensoriamento remoto da ionosfera, dados obtidos “in loco” utilizando foguetes e satélites e por modelagem e simulação dos processos ionosféricos e termosféricos.

OBJETIVOS

 

a)    Conhecer como o comportamento cíclico da atividade solar de aproximadamente 11 anos afeta a ionosfera equatorial.

b)    Estudar a variação sazonal das irregularidades ionosféricas do tipo range e freqüência.

JUSTIFICATIVAS

 

O presente projeto de pesquisa justifica-se pela necessidade de compreendermos o comportamento eletrodinâmico da camada F da Ionosfera. e os processos de geração de irregularidades ionosférica.

METODOLOGIA

 

Será utilizado nessa pesquisa um sistema de radar, que opera na faixa de rádio-freqüência (1 – 20MHz), a visualização dos dados através de ionogramas é realizada utilizando o programa “UNIVAP Digital Ionosonde Data Analysis (UDIDA)”. Serão utilizados os seguintes parâmetros ionosféricos neste estudo: altura mínima da camada F (h´F), freqüência crítica (foF2) e a altura do pico da camada (hpF2) durante o período de 2005 a 2006.

IMPORTÂNCIA DO PROJETO

O sol, através do vento solar, inunda, através do seu vento solar, o meio interplanetário com partículas carregadas e radiação eletromagnética em um amplo espectro. As radiações solares na faixa do visível e infravermelho são relativamente estáveis, quando comparadas com os de comprimentos de ondas muitos longos (LF, VLF e ELF) ou muito curtas (UV, EUV e RX). O estudo dos mecanismos físicos responsáveis pela grande variabilidade na intensidade das ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda longos e pequenos é ainda sujeito a intensa investigação; a determinação dos períodos e possíveis fontes para explicar os ciclos solares fazem parte de um projeto internacional combinado de pesquisa que abrange desde as emissões na superfície solar, espaço interplanetário, acoplamento Sol-Terra e os efeitos da radiação solar na atmosfera superior e que recebe o nome genérico de clima espacial, “Space Weather” (Buonsanto, 1999).

Já os resultados obtidos pelas ionossondas no Brasil têm contribuído ao esclarecimento inédito do mecanismo que controla a variação sazonal do fenômeno “Spread-F”. O foco das pesquisas ionosféricas é dirigido, portanto, para o aprimoramento do nosso conhecimento sobre os fenômenos ionosféricos peculiares à região brasileira, procurando avaliar sua influência nas diversas atividades de aplicações espaciais e o seu desempenho como parte de nosso meio ambiente, por serem mais sensíveis aos processos que controlam a relação sol-terra. São de alta prioridade:

  1. Realizar medidas rotineiras em Manaus, e em campanhas observacionais, das características dos fenômenos ionosféricos e das mudanças/variações que nelas ocorrem;
  2. Estudar o comportamento estatísticos dos parâmetros ionosféricos h´F, hpF2 e FoF2.
  3. Estudar a variação sazonal de ocorrência do espalhamento dos tipo range e freqüência.
  4. Desenvolver programas computacionais para analisar e interpretar os dados coletados.