Caracterização de eventos de ondas de gravidade na base da ionosfera detectados na estação comandante Ferraz utilizando a técnica VLF - Raunheitte, Luís Tiago Medeiros (2024)
As investigações de Ondas de Gravidade (OGs) na base da ionosfera vêm sendo comumente realizadas através de observações do airglow, especialmente nas bandas do OH em altitudes de ~90 km, utilizando principalmente imageadores all-sky, no entanto, esta técnica tem vantagens e também limitações, visto que operando no óptico necessita de condições de céu adequadas para que seja possível a observação, que só pode ser feita durante a noite. Aqui a investigação de OGs na base da ionosfera é feita por meio da técnica VLF (do inglês, Very Low Frequency, frequência muito baixa), que permite observações ao longo de todo o ano, independente da hora do dia e das condições de céu. Este estudo foi conduzido utilizando-se dados obtidos por receptores de sinal VLF instalados na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), localizada na ilha Rei George. A caracterização das OGs se dá pela aplicação da análise wavelet (de base Morlet) na amplitude e fase do sinal VLF, que apresenta flutuações devido à passagem das OGs alterando a densidade de elétrons. A caracterização de duração e período das OGs obtidas com a técnica VLF mostraram boa concordância em diversos estudos de caso, quando comparados às observações airglow das mesmas ondas observadas por um imageador all-sky colocalizado. A atividade detectada na base da ionosfera, associada ao evento tipo banda, apresentou período de ~12 min versus 13 min do imageador, com mesmo pico de intensidade, pouco antes das 05:00 UT, bem como duração de 4 horas. A detecção da onda ripple mostrou o mesmo período de onda, de 8 min, e duração similar de ~20 min. O primeiro evento de frente mesosférica mostra o uso da fase na detecção da OG, apresentando o mesmo período de onda de 8 min visto no airglow. No último caso, a segunda frente mesosférica, mostra o potencial da técnica VLF quando associados os estudos de diferentes trajetos de propagação VLF, possibilitando não só a detecção do evento e a visualização de sua morfologia na amplitude residual do sinal VLF com a frente de onda e suas 4 cristas, mas também a determinação de sua direção de propagação de Oeste para Leste, coincidente a direção Nordeste reportada por airglow, e o cálculo da velocidade de propagação da onda de aproximadamente 96 (±4,8) m/s concorda com a velocidade de fase de 92 m/s das observações feitas com imageador. A análise estatística da distribuição de períodos predominantes, de ondas acústicas (períodos de 1 a 5 min) e OGs de pequena escala (entre 5 e 32 min), para os dias dos anos 2007 e 2011 mostraram potencial correlação com o ciclo solar, onde 2011 (máximo solar) apresentou um aumento na predominância de ondas com períodos menores. O período noturno apresentou majoritariamente predominância na faixa de 10 a 15 min enquanto o período diurno mostrou uma grande presença de ondas acústicas, predominantes em 2011.