Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Freitas, Beatriz de Souza
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/001300000n362
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Meteorologia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31866
Resumo: This work has the objective of analyzing the temperature data of the Earth's upper mesosphere (85 to 95 km) using optical observations, employing the airglow technique, along with data from the SABER instrument on board the TIMED satellite. The data used in this work is composed of six (6) months of observation from the FotAntar-3 (Fot3) instrument in 2007, when there were data available from TIMED satellite (Mar-Mai; Jul-Sep), always in the night-time period, at the new moon phases. To compare and validate the temperatures obtained via Fot3 and SABER, data from the closest sounding profiles (SMP) to the observation site, the Comandante Ferraz Antarctic Station (EACF), located on King George Island (62.08°S, 58.39'W), South Shetland Islands, and nighttime mean soundings (SM) in a restricted area of 600 km radius, centered at EACF, aiming to evaluate the method that best fits the intercomparison of the Fot3 and SABER data, when both datasets were available simultaneously. Temperature measurements revealed that, in general, the temperature values obtained by Fot3 were lower than those retrieved from TIMED/SABER. However, a strong correlation (R = 0.74) was observed in March 2005 when using the SMP method, even though for the other months a weak correlation was identified between the data using this method. When we used the SM method, moderate correlations (R > 0.45) were observed for March, May, and September, while for the other months (April, July, and August) the correlations were very weak. Therefore, the FotAntar-3 instrument demonstrated reasonable performance when compared with the average temperatures obtained by the TIMED/SABER satellite in a large geographic area around the observation site, and in at least one of the months (March), the hourly average temperatures from FotAntar-3 were very close to those from SABER in both methods. In general, the results show that the method of average soundings (SM), within the pre-defined area, shows to be the best regarding the cross-correlation results. The results of this work will contribute to a better understanding of the thermal variability of the upper mesosphere and can give a basis for the use of different methods for comparing satellite data and ground-based data.
id UFSM_4715b7950be0a6ce8e876095b1dcc3fb
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/31866
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélitesInvestigation of mesospheric temperature over the Comandante Ferraz Antarctic Station using the airglow technique validated with satellite dataAntárticaTemperatura mesosféricaEspectro-imageador FotAntar-3Satélite TIMED/SABERMesosphere temperatureFotAntar-3 imaging-spectrometerTIMED/SABER satelliteCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIAThis work has the objective of analyzing the temperature data of the Earth's upper mesosphere (85 to 95 km) using optical observations, employing the airglow technique, along with data from the SABER instrument on board the TIMED satellite. The data used in this work is composed of six (6) months of observation from the FotAntar-3 (Fot3) instrument in 2007, when there were data available from TIMED satellite (Mar-Mai; Jul-Sep), always in the night-time period, at the new moon phases. To compare and validate the temperatures obtained via Fot3 and SABER, data from the closest sounding profiles (SMP) to the observation site, the Comandante Ferraz Antarctic Station (EACF), located on King George Island (62.08°S, 58.39'W), South Shetland Islands, and nighttime mean soundings (SM) in a restricted area of 600 km radius, centered at EACF, aiming to evaluate the method that best fits the intercomparison of the Fot3 and SABER data, when both datasets were available simultaneously. Temperature measurements revealed that, in general, the temperature values obtained by Fot3 were lower than those retrieved from TIMED/SABER. However, a strong correlation (R = 0.74) was observed in March 2005 when using the SMP method, even though for the other months a weak correlation was identified between the data using this method. When we used the SM method, moderate correlations (R > 0.45) were observed for March, May, and September, while for the other months (April, July, and August) the correlations were very weak. Therefore, the FotAntar-3 instrument demonstrated reasonable performance when compared with the average temperatures obtained by the TIMED/SABER satellite in a large geographic area around the observation site, and in at least one of the months (March), the hourly average temperatures from FotAntar-3 were very close to those from SABER in both methods. In general, the results show that the method of average soundings (SM), within the pre-defined area, shows to be the best regarding the cross-correlation results. The results of this work will contribute to a better understanding of the thermal variability of the upper mesosphere and can give a basis for the use of different methods for comparing satellite data and ground-based data.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEste trabalho tem como objetivo analisar dados de temperatura da mesosfera superior da Terra (85 a 95 km) utilizando observações ópticas, empregando a técnica da aeroluminescência, juntamente com dados do instrumento SABER a bordo do satélite TIMED. Os dados utilizados são compostos por seis (6) meses de observação do instrumento FotAntar-3 (Fot3) de 2007, quando havia disponibilidade dos dados do satélite TIMED (mar-mai; jul-set), sempre no período noturno e centrado nas fases da lua nova. Para comparar e validar as temperaturas obtidas via Fot3 e SABER, foram utilizados perfis das sondagens mais próximas (SMP) do local de observação, a Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), localizada na Ilha Rei George (62,08°S, 58,39'W), Ilhas Shetland do Sul, e sondagens médias (SM) noturnas em uma área restrita à um raio de 600 km, com centro na EACF, visando avaliar o método que melhor se ajusta à intercomparação dos dados do Fot3 e do SABER, quando ambos os conjuntos de dados estivessem disponíveis simultaneamente. As medições de temperatura revelaram que, em geral, os valores de temperatura obtidos pelo Fot3 foram inferiores aos obtidos pelo TIMED/SABER. Porém, uma forte correlação (R = 0,74) foi observada em março de 2005 ao utilizar o método SMP, embora para os demais meses tenha sido identificada uma fraca correlação entre os dados por esse método. Quando utilizamos o método SM foram observadas correlações moderadas (R > 0,45) para março, maio e setembro, ao passo que para os outros meses (abril, julho e agosto) as correlações foram muito fracas. Portanto, o instrumento FotAntar-3 demonstrou um desempenho razoável quando comparado com as temperaturas médias obtidas pelo satélite TIMED/SABER em uma grande área geográfica ao redor do local de observação, e em pelo menos um dos meses (março), as temperaturas médias horárias do FotAntar-3 foram bem próximas às do SABER em ambos os métodos. Em geral, os resultados mostraram que o método das sondagens médias (SM), dentro da área pré-definida, se mostrou o melhor em termos das correlações cruzadas. Os resultados desse trabalho irão contribuir para um melhor entendimento da variabilidade térmica da mesosfera superior e podem dar uma base para o uso de diferentes métodos para comparação de dados de satélite e dados obtidos em solo.Universidade Federal de Santa MariaBrasilMeteorologiaUFSMPrograma de Pós-Graduação em MeteorologiaCentro de Ciências Naturais e ExatasBageston, José Valentinhttp://lattes.cnpq.br/5409033276094963Zimermann, Hans RogérioLima, Lourivaldo MotaFreitas, Beatriz de Souza2024-04-29T15:36:00Z2024-04-29T15:36:00Z2024-02-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31866ark:/26339/001300000n362porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-04-29T15:36:00Zoai:repositorio.ufsm.br:1/31866Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2024-04-29T15:36Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
Investigation of mesospheric temperature over the Comandante Ferraz Antarctic Station using the airglow technique validated with satellite data
title Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
spellingShingle Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
Freitas, Beatriz de Souza
Antártica
Temperatura mesosférica
Espectro-imageador FotAntar-3
Satélite TIMED/SABER
Mesosphere temperature
FotAntar-3 imaging-spectrometer
TIMED/SABER satellite
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
title_short Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
title_full Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
title_fullStr Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
title_full_unstemmed Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
title_sort Investigação da temperatura mesosférica sobre a Estação Antártica Comandante Ferraz por meio da técnica de aeroluminescência validada com dados de satélites
author Freitas, Beatriz de Souza
author_facet Freitas, Beatriz de Souza
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Bageston, José Valentin
http://lattes.cnpq.br/5409033276094963
Zimermann, Hans Rogério
Lima, Lourivaldo Mota
dc.contributor.author.fl_str_mv Freitas, Beatriz de Souza
dc.subject.por.fl_str_mv Antártica
Temperatura mesosférica
Espectro-imageador FotAntar-3
Satélite TIMED/SABER
Mesosphere temperature
FotAntar-3 imaging-spectrometer
TIMED/SABER satellite
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
topic Antártica
Temperatura mesosférica
Espectro-imageador FotAntar-3
Satélite TIMED/SABER
Mesosphere temperature
FotAntar-3 imaging-spectrometer
TIMED/SABER satellite
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
description This work has the objective of analyzing the temperature data of the Earth's upper mesosphere (85 to 95 km) using optical observations, employing the airglow technique, along with data from the SABER instrument on board the TIMED satellite. The data used in this work is composed of six (6) months of observation from the FotAntar-3 (Fot3) instrument in 2007, when there were data available from TIMED satellite (Mar-Mai; Jul-Sep), always in the night-time period, at the new moon phases. To compare and validate the temperatures obtained via Fot3 and SABER, data from the closest sounding profiles (SMP) to the observation site, the Comandante Ferraz Antarctic Station (EACF), located on King George Island (62.08°S, 58.39'W), South Shetland Islands, and nighttime mean soundings (SM) in a restricted area of 600 km radius, centered at EACF, aiming to evaluate the method that best fits the intercomparison of the Fot3 and SABER data, when both datasets were available simultaneously. Temperature measurements revealed that, in general, the temperature values obtained by Fot3 were lower than those retrieved from TIMED/SABER. However, a strong correlation (R = 0.74) was observed in March 2005 when using the SMP method, even though for the other months a weak correlation was identified between the data using this method. When we used the SM method, moderate correlations (R > 0.45) were observed for March, May, and September, while for the other months (April, July, and August) the correlations were very weak. Therefore, the FotAntar-3 instrument demonstrated reasonable performance when compared with the average temperatures obtained by the TIMED/SABER satellite in a large geographic area around the observation site, and in at least one of the months (March), the hourly average temperatures from FotAntar-3 were very close to those from SABER in both methods. In general, the results show that the method of average soundings (SM), within the pre-defined area, shows to be the best regarding the cross-correlation results. The results of this work will contribute to a better understanding of the thermal variability of the upper mesosphere and can give a basis for the use of different methods for comparing satellite data and ground-based data.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-04-29T15:36:00Z
2024-04-29T15:36:00Z
2024-02-23
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31866
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/001300000n362
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31866
identifier_str_mv ark:/26339/001300000n362
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Meteorologia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Centro de Ciências Naturais e Exatas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Meteorologia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Centro de Ciências Naturais e Exatas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.br
_version_ 1847153421865451520