Resumo em Português:

A obtenção da coluna total de ozônio a partir de detectores de radiação ultravioleta (UV) como Radiômetros e Espectroradiômetros é de grande importância, visto que os medidores de ozônio como o Espectrofotômetro Brewer são muito caros e, portanto, de difícil obtenção. Este trabalho tem como objetivo encontrar modelos matemáticos que relacionem a razão entre as radiações UVB/UVA do Espectroradiômetro MS 701, dos Radiômetros UV-B MS 212 W e UV-A MS 212 A e as medidas de ozônio efetivo obtidas a partir do Espectrofotômetro Brewer MKIII #167, instalados no Observatório Espacial do Sul, no Sul do Brasil. Os períodos selecionados para análise foram o ano de 2003 para o Espectroradiômetro e o de 2005 para os Radiômetros, onde foram utilizados apenas dias sem interferências de nuvens. Os modelos matemáticos encontrados foram funções exponenciais com coeficiente de correlação R = 0,85 para a relação com o Espectroradiômetro e de R = 0,99 para a relação com os Radiômetros. Os dados de ozônio efetivo obtidos a partir dos detectores UV foram ajustados aos seus respectivos modelos e comparados com a coluna total de ozônio fornecida pelo Espectrofotômetro Brewer e pelo TOMS. A diferença média entre os valores obtidos da coluna total de ozônio do Espectroradiômetro e o Brewer foi de 0,7% e com o TOMS foi de 3,1% enquanto a comparação para a coluna total de ozônio fornecida pelos Radiômetros com o Brewer apresentou diferença média de 2% e com o TOMS de 4,3%. Estes resultados comprovam a eficiência do método utilizado e uma boa aproximação das funções encontradas.

Resumo em Inglês:

The total ozone has been obtained through ultraviolet (UV) radiation detectors as Radiometers and Spectroradiometers. It was used as an alternative method for stations which do not have expensive equipments to measure ozone such as Brewer Spectrophotometers. The aim of this work is to find mathematical models using the relation between UVB/UVA radiation ratios measured by Spectroradiometer MS 701 and Radiometers UV-B MS 212 W and UV-A MS 212 A and effective ozone measured by Brewer Spectrophotometer MKIII #167. The equipments are installed at the Southern Space Observatory, at southern Brazil. The periods selected for this analysis were the year of 2003 for Spectroradiometer and of 2005 for Radiometers, where only clean sky days were used. The mathematical models that we have derived were exponential functions with correlation coefficient of the order of 0.85 for the relation with Spectroradiometer and of order of 0.99 for the relation with Radiometers. The effective ozone data obtained by Spectroradiometer and Radiometers were fitted with these models and compared with the Brewer and TOMS total ozone. The average difference between the Spectroradiometer model results and Brewer total ozone was 0.7% and between the Spectroradiometer model and TOMS ozone data was 3.1%, while the comparison between the average difference of Radiometers' model and Brewer ozone data was 2% and between Radiometers' model and TOMS was 4.3%. It verifies the efficiency of the method used and the good approximation of the models.

Resumo em Português:

Medidas de superfície de radiação solar ultravioleta (UV) têm sido feitas em Tókio, Japão, São Martinho da Serra, Brasil e Punta Arenas, Chile. São apresentados resultados iniciais de observações de ozônio total. Variações do fluxo da razão de UV-B e UV-A em ambos os hemisférios apresentaram anti-correlações claras com o ozônio. Como resultado do ajuste, funções exponenciais entre a razão e o ozônio efetivo foram obtidas. Os dados do Radiômetro de Punta Arenas também apresentaram aumento súbito do UV-B no início na primavera. Isto significa que as evidências para a chegada do buraco de ozônio podem ser detectadas a partir de equipamentos de superfície.

Resumo em Inglês:

Ground-based observations of solar ultraviolet (UV) radiations have been carried out in Tokyo, Japan, São Martinho da Serra, Brazil, and Punta Arenas, Chile. The initial results showed that the observations were concerned with the total amount of ozone. Variations in the flux ratio between UV-B and UV-A radiation in both hemispheres show a clear anti-correlation with the amount of ozone along line-of-sight. As a result of least-square fitting, exponential functions between the UV-ratio (UV-B/UV-A) and effective ozone are obtained. Radiometer data at Punta Arenas also show sudden enhancement of UV-B radiation in the beginning of spring, indicating that the arrival of the ozone hole can be detected from the ground.

Resumo em Português:

Neste trabalho será apresentada uma metodologia para calcular a temperatura na alta mesosfera usando a emissão da luminescência atmosférica do OH (6-2). O sistema imageador de temperatura consiste de uma câmera CCD e um sistema óptico (incluindo um filtro de interferência, uma lente Fresnel e a objetiva), instrumento este que foi desenvolvido pelo grupo de Luminescência Atmosférica do INPE em São José dos Campos, Brasil. A calibração do instrumento foi realizada no Instituto Nacional de Pesquisa Polar, Japão, usando uma esfera integradora de 2 m de diâmetro. As primeiras observações de temperatura e intensidade do OH (6-2) foram feitas no Observatório de Cachoeira Paulista (22.7ºS), Brasil, de Março a Maio de 2005, e os resultados foram comparados com os obtidos por um fotômetro zenital de filtro inclinado (MC2) que operou no mesmo local. Alguns resultados são apresentados e comparados com o modelo atmosférico de temperatura, MSISE-90, mostrando uma boa concordância com os valores médios noturnos, porém diferindo com relação à variabilidade noturna.

Resumo em Inglês:

In this work we present a methodology to calculate the temperature in the upper mesosphere using a spectral OH (6-2) airglow temperature imager. The temperature imager system consists of a CCD camera and an optical head (including an interferometer filter, Fresnel lens and objective lens) which was developed by Airglow group of INPE in São José dos Campos, Brazil. The instrument calibration was performed at National Institute of Polar Research, Japan, using a 2 m diameter integrating sphere. The airglow test observations were carried out at Cachoeira Paulista Observatory (22.7ºS), Brazil, from March to May 2005, and the results were compared to that obtained by a tilting-filter zenith photometer (MC2) at the same place. Some results are presented and compared with MSISE-90 atmospheric temperature model, which showed a good agreement in the nocturnal mean values, while exhibiting a different nocturnal variability.

Resumo em Português:

A atmosfera terrestre é um sistema que comporta oscilações periódicas as quais contribuem de maneira significativa na dinâmica da região da alta mesosfera e baixa termosfera. O fato das marés atmosféricas desempenharem um papel importante na dinâmica da média e alta atmosfera já é bem conhecido, e o propósito deste estudo é contribuir para um melhor entendimento acerca das oscilações diurna e semidiurna na região equatorial, utilizando para tanto os ventos meteóricos obtidos entre agosto de 2004 e agosto de 2005 sobre São João do Cariri, Brasil (7ºS, 36ºO). A partir da análise destes dados foi possível observar que os ventos médios, assim como as oscilações diurnas e semidiurnas, apresentaram além da variação temporal uma variabilidade em função da altura, tanto para a componente zonal como para a meridional. Os ventos médios na direção zonal mostram uma estrutura que é caracterizada por uma oscilação semi-anual, apresentando um escoamento para oeste na maior parte do tempo. Já o escoamento médio na direção meridional apresenta amplitudes menores do que as do zonal e apresenta uma oscilação anual. Em geral, as amplitudes das marés diurnas e semidiurnas para a componente meridional do vento foram maiores do que para a componente zonal. Os comprimentos de onda verticais das oscilações diurnas e semidiurnas foram determinadas a partir das estruturas de fase e apresentaram valores entre 20 e 30 km para a componente meridional. No caso das variações semidiurnas, os comprimentos de onda vertical calculados foram de 50 a 70 km durante os equinócios, quando as amplitudes da componente meridional foram mais intensas.

Resumo em Inglês:

The terrestrial atmosphere is a dynamical system in which periodic oscillations are present and play a significant role in the dynamics of the upper mesosphere and low thermosphere (MLT). It is already well known that atmospheric tides play an important role in the dynamics of the MLT region, and the purpose of this study is to extend our knowledge of diurnal and semidiurnal oscillations in the equatorial MLT, taking advantage of the measurements of meteor winds over São João do Cariri, Brazil (7ºS, 36ºW), obtained from August 2004 to August 2005. In a preliminary analysis, we have observed that both zonal and meridional wind components exhibited variability with respect to both time and height. The prevailing zonal wind shows a structure characterized by a semiannual oscillation (SAO) and are westward most of the time. The prevailing meridional wind is weaker than the zonal and exhibit an annual cycle. Diurnal and semidiurnal meridional wind oscillations also exhibit time and height variability. In general, the diurnal and semidiurnal amplitudes for the meridional wind component were larger than that for the zonal component.From the phase structures, it was found that the vertical wavelength of the diurnal variations exhibited values from 20 to 30 km for the meridional wind component, whereas for the semidiurnal oscillation they were between 50 and 70 km during equinoxes when the meridional amplitudes were stronger.

Resumo em Português:

Este trabalho tem como base medidas dos ventos da parte superior da mesosfera e da baixa termosfera obtidas simultaneamente através de radares meteóricos em São João do Cariri (7.4ºS, 36.5ºO) e Cachoeira Paulista (22.7ºS, 45.0ºO). As ondas atmosféricas de escala planetária com períodos próximos de 2 dias são investigadas, as quais estiveram presentes nos ventos das duas localidades durante o inverno de 2004 e verão de 2004/2005. As amplitudes das oscilações foram mais intensas na componente meridional, alcançando máximos de ~ 60 m/s na localidade equatorial e ~ 25 m/s na de baixa latitude durante o inverno. Durante o período de janeiro-fevereiro a onda de 2 dias mostrou-se similar em ambas as localidades, com amplitude máxima de ~ 50 m/s. A propagação de fase com a altura foi descendente, compatível com propagação ascendente de energia. Os comprimentos de onda verticais estimados para Cachoeira Paulista (40-67 km) foram maiores do que para São João do Cariri (30-35 km). Análises de espectro cruzado mostraram coerência significativa entre as oscilações de 2 dias nas duas localidades.Da diferença de fase entre as duas localidades verificou-se que os máximos em São João do Cariri (36,5ºO) ocorrem antes do que os de Cachoeira Paulista (45ºO), indicando propagação para a direção oeste.

Resumo em Inglês:

Simultaneous observations of the atmospheric neutral winds in the mesosphere and lower thermosphere (MLT) by meteor radar have been carried out at São João do Cariri (7.4ºS, 36.5ºW) and Cachoeira Paulista (22.7ºS, 45.0ºW). From the wind variability we investigate the atmospheric planetary-scale quasi-two-day waves, which were present at both the sites during the winter of 2004 and summer of 2004/2005. The amplitude of the meridional component was larger than that of the zonal component, reaching a maximum value of ~ 60 m/s at the equatorial site and ~ 25 m/s at the low latitude site during the winter. During the January-February period the 2-day wave was very similar at the two sites, with a maximum amplitude of ~ 50 m/s. The phase propagation with height shows a descending mode and upward energy propagation. The vertical wavelength estimated for Cachoeira Paulista (40-67 km) was longer than for São João do Cariri (30-35 km), for all of the observed events. Cross-spectral analysis showed a significant coherence between the quasi-two-day oscillations observed at the two sites. From the phase difference between the two sites we concluded that São João do Cariri leads Cachoeira Paulista. These results denote that amplitude peak at 36.5ºW and subsequently at 45ºW, compatible with a westward propagating wave.

Resumo em Português:

O espectro de ondas na alta atmosfera tem sido revelado por uma variedade de técnicas de sensoriamento remoto ótico. Muitas destas perturbações apresentam períodos variando de 5 minutos a algumas horas e escalas horizontais que variam de dezenas a milhares de quilômetros e são devidas a livre propagação de ondas de gravidade e marés atmosféricas. Observações óticas das características espacial e temporal destas ondas na região ( ~ 80-100 km) da mesosfera e baixa termosfera (MLT) utilizam a variação da aeroluminescência atmosférica. Este trabalho descreve o estado da arte das técnicas que utilizam o imageamento via CCD para detectar estas ondas através das variações provocadas na intensidade e temperatura. Medidas de um imageador de céu todo (All-sky, 180º) são usadas parar determinar as características de ondas de pequena escala e curto período ( < 1 hora) e investigar a sazonalidade da direção propagação destas ondas, como também o depósito de momento na região da MLT. Estes resultados são comparados com medidas da temperatura atmosférica realizadas usando um novo sistema de imageamento de mapeamento da temperatura mesosférica capaz de determinar variações nas amplitudes da temperatura provocadas pelas ondas de gravidade através da investigação da variabilidade noturna da temperatura mesosférica.

Resumo em Inglês:

A variety of optical remote sensing techniques have now revealed a rich spectrum of wave activity in the upper atmosphere. Many of these perturbations, with periodicities ranging from ~ 5 min to many hours and horizontal scales of a few tens of km to several thousands km, are due to freely propagating atmospheric gravity waves and forced tidal oscillations. Passive optical observations of the spatial and temporal characteristics of these waves in the mesosphere and lower thermosphere (MLT) region ( ~ 80-100 km) are facilitated by several naturally occurring, vertically distinct nightglow layers. This paper describes the use of state-of-the-art ground-based CCD imaging techniques to detect these waves in intensity and temperature. All-sky (180º) image measurements are used to illustrate the characteristics of small-scale, short period ( < 1 hour) waves and to investigate their seasonal propagation and momentum impact on the MLT region. These results are then contrasted with measurements of mesospheric temperature made using a new temperature mapping imaging system capable of determining induced temperature amplitudes of a large range of wave motions and investigating night-to-night and seasonal variability in mesospheric temperature.

Resumo em Português:

Perfis de temperatura obtidos pelo satélite CHAMP nos anos de 2001 a 2005 foram utilizados para determinar a atividade de ondas de gravidade na região da baixa estratosfera sobre a América do Sul. Os resultados encontrados para a energia potencial integrada, entre 24 e 34 km de altitude, mostraram uma variação interanual na atividade de ondas de gravidade, com uma maior atividade de ondas em torno da região equatorial. Para melhor avaliar a variação da atividade de ondas de gravidade, foi determinada a energia potencial média integrada entre (10ºN-10ºS) e (100ºO- 20ºO). Os resultados da energia potencial média mostraram uma variação sazonal da atividade de ondas de gravidade. O inverno foi a estação do ano com a menor atividade de ondas, enquanto que a primavera apresentou um aumento na atividade de ondas. A atividade de ondas de gravidade na baixa estratosfera, inferida através da energia potencial média, apresenta claramente um aumento nos anos de 2002 e 2004 e uma diminuição nos anos de 2003 e 2005.

Resumo em Inglês:

Stratospheric gravity wave activities were deduced from GPS radio occultation temperature profiles obtained by CHAMP satellite between 2001 and 2005. Potential energy profiles are used to analyze the gravity wave activity over South America. The results showed an inter-annual variation of the potential energy integrated between 24 and 34 km of altitude. The gravity wave activity is more concentrated around the equatorial region. In order to evaluate the seasonal variation of the gravity wave activity, a mean potential energy was determined over (10ºN-10ºS) and (100ºW-20ºW). The results showed a lower gravity wave activity during winter time, while during spring time the mean potential energy showed an increase in the wave activity. The results of the mean potential energy also showed that the gravity wave activity in the lower stratosphere exhibits a higher wave activity during 2002 and 2004 and a lower wave activity during 2003 and 2005.

Resumo em Português:

Neste trabalho são usados cinco anos de medidas obtidas por um radar meteórico, modelo SkiYmet, localizado em Cachoeira Paulista (22.7ºS, 45.0ºW), para investigar a maré terdiurna. Este tipo de maré é observado freqüentemente na região meteórica, porém o mecanismo responsável pela sua produção ainda não é completamente explicado. Dentre as possíveis causas estão o forçante solar direto e a interação não linear entre as marés diurna e semidiurna, que pode gerar duas ondas secundárias: uma maré diurna e uma maré terdiurna. A origem e distribuição sazonal da maré terdiurna podem indicar a presença de uma maré diurna secundária como causa da variabilidade na maré diurna primária. Neste trabalho nós analisaremos os dados de vento em busca da evidência destes mecanismos.

Resumo em Inglês:

Five years of winds measurements obtained by a SkiYmet meteor radar at Cachoeira Paulista (22.7ºS, 45.0ºW) are used to investigate the terdiurnal tide. This type of tide is frequently observed in the meteor region but the mechanisms responsible for its production are not yet completely explained. Among the possible causes are solar direct forcing and nonlinear interactions between the diurnal and semidiurnal tides. Nonlinear interaction between diurnal and semidiurnal tides can generate two secondary waves: a diurnal tide and a terdiurnal tide. The origin and seasonal distribution of the terdiurnal tide may indicate the presence of a secondary diurnal tide as a cause of variability in the primary diurnal tide. In this work we analyze the winds data in search of evidence for these mechanisms.

Resumo em Português:

A aeroluminescência do sódio mesosférico ocorre quando o átomo de sódio decai do estado excitado ²P para o estado ²S emitindo na linha D em lambda = 589.3 nm. Medidas da intensidade noturna da emissão têm sido realizadas por um fotômetro multicanal instalado em São João do Cariri (7,38ºS; 36,54ºw) desde 1998. Neste trabalho foi analisada uma série de dados obtidos no período de 1998 a 2003, com o objetivo de estudar o comportamento sazonal da emissão e suas possíveis relações com a emissão do OH (6,2) e com a atividade solar. As análises mostram que a emissão caracteriza-se por uma forte variação semi-anual com máximos nos equinócios e mínimos nos solstícios, estando estes resultados em concordância com outros estudos realizados em regiões equatoriais. A dependência da emissão do NaD com a atividade solar mostrou uma concordância durante a ascensão e o declínio do ultimo ciclo solar, porém, durante o pico da atividade solar houve discrepâncias. Por outro lado, as emissões do NaD e do OH (6,2) mostraram ter aspectos semelhantes nas suas respectivas variações sazonais.

Resumo em Inglês:

The mesospheric sodium airglow emission occurs when the sodium atom decays from the excited level ²P to the level ²S, emitting at the line D in lambda = 589.3 nm. Measurements of the emission's nocturnal intensity has been carried by a multichannel photometer installed in São João do Cariri (7,38ºS; 36,54ºw) since 1998. This work analyzed a data set corresponding to a period from 1998 to 2003, in order to study the emission's seasonal comportment. The analyses showed a strong seasonal variation. The results are in accordance to other studies completed at equatorial regions. The relationship between solar activity and NaD emission showed a correspondence during ascension and descension of the solar activity, but discrepancies arise during peak of the solar activity. On the other hand, the NaD and OH (6-2) showed similar aspects in their respective seasonal variation.

Resumo em Português:

Este trabalho apresenta os primeiros resultados de um novo modelo para o cálculo de condutividades integradas ao longo das linhas de campo magnético, válido na região E ionosférica do setor brasileiro. Este modelo foi desenvolvido com o objetivo de se calcular os campos elétricos zonais da região E da ionosfera equatorial. Este modelo é baseado em um modelo de atmosfera neutra constante e em um modelo empírico de densidades eletrônicas (o qual também fornece a composição iônica) corrigido pela densidade eletrônica da região E medida por digissondas. Devido a grande declinação magnética no setor brasileiro o modelo geomagnético foi aproximado pelo modelo do dipolo não centrado com respeito ao centro da Terra. Também consideramos que o dipolo excêntrico possui uma inclinação de 20º com respeito ao eixo de rotação da Terra. As condutividades foram calculadas para o ano de 2002 e os valores resultantes do presente modelo foram comparados com as condutividades obtidas pelo modelo de condutividade da Universidade de Kyoto - Japão.

Resumo em Inglês:

This paper presents results from a new model of field-line-integrated ionospheric conductivity for the Brazilian equatorial region. It was developed aiming to calculate zonal electric fields at E-region heights in the equatorial region. The present model is based on a constant neutral atmosphere model and on an empirical electron densities model (which also gives the ion composition) adjusted by E-region electron density measured by digisonde. It is also based on a geomagnetic field model that we approximate with a dipole which is not located at the centre of the Earth due to the large magnetic declination angle in the Brazilian sector. We have also considered the eccentric dipole having an inclination of 20º with respect to the Earth rotation axis. The conductivities are calculated for the year 2002 and the results from the present model are compared to those obtained from the conductivity model of the Kyoto University.

Resumo em Português:

Irregularidades com escala de metros são estudadas rotineiramente com radares nas regiões de baixas latitudes e equatoriais. Em ambos os estudos é comum a ocorrência de ecos da região E (90 a 120 km de altitude). Os ecos resultantes são denominados de Tipo I e Tipo II de acordo com sua assinatura espectral. Neste trabalho nós mostramos que a velocidade de fase dos ecos tipo I aumenta à medida que diminui a altitude devido a efeitos térmicos causados pela própria irregularidade durante seu processo de desenvolvimento. Nós também mostramos que os ecos do Tipo II podem ser influenciados pelos ventos neutros atmosféricos ao ponto de revelar a presença de ondas do tipo Kelvin-Helmholtz, conforme demonstrado em alguns exemplos de estudos recentes realizados com o radar Gadanki na Índia.

Resumo em Inglês:

Meter size irregularities are routinely studied with radars in the equatorial and low latitude regions. In both instances echoes from the E-region (90 to 120 km altitude) are a common occurrence. The resulting echoes are labeled as so-called Type I or Type II according to their spectral signature. In this paper we show that the phase velocity of Type I echoes increases with decreasing altitude owing to thermal feedback effects taking place in the growth process. We also show that Type II echoes can be influenced by atmospheric neutral winds to the point of revealing the presence of Kelvin- Helmholtz billows, as shown by a recently studied example taken from the Gadanki radar in India.

Resumo em Português:

A análise espectral de ecos de radar através da estimação dos momentos espectrais permite a identificação das características das irregularidades de plasma das irregularidades do eletrojato equatorial. Dentre as técnicas usadas para obtenção das informações de irregularidades de plasma, é utilizado o ajuste de curvas pela estimação de máxima verossimilhança. Este trabalho analisa a aplicação de valores distintos de integração incoerente a espectros simulados de radar de irregularidades de plasma do Tipo 1. A resposta do ajuste é avaliada utilizando a matriz de covariâncias do estimador de máxima verossimilhança. Um estudo estatístico da integração incoerente aplicado a espectros de irregularidades do EEJ é apresentado de modo a determinar seus efeitos sobre a estimação das velocidades Doppler. Os valores ótimos de integrações incoerentes em relação à qualidade do ajuste são obtidos de forma a melhor determinar as características de irregularidades de plasma do Tipo 1 do EEJ.

Resumo em Inglês:

Spectral analysis of radar echoes through spectral moment estimation allows to identify the characteristics of plasma irregularities from equatorial electrojet. The curve fitting using the maximum likelihood estimator (MLE) was chosen as the technique to obtain the plasma irregularity information. The implication of applying distinct number of incoherent integration to simulated Type 1 plasma irregularity radar spectra is investigated. The response of the fitting is evaluated using the covariance matrix of the MLE. A statistical study of incoherent integration applied to equatorial electrojet plasma irregularity spectra is presented in order to determine its effects over the estimation of Doppler velocities. The optimal values of incoherent integrations in relation to the goodness of the fitting are obtained in order to better determine the Type 1 plasma irregularity characteristics.

Resumo em Português:

A variação com altura da densidade eletrônica na ionosfera foi medida com sondas de densidade eletrônica a bordo de foguetes de Alcântara (2.31ºS; 35.2ºO) no Brasil. Um foguete de sondagem "Black Brant X" foi lançado no dia 14 de outubro de 1994 às 19h55min (LT) para investigar o fenômeno de Espalhamento-F na alta ionosfera equatorial. Equipamentos foram operados na superfície terrestre durante a campanha para assegurar que o foguete foi lançado nas condições favoráveis pela geração das bolhas de plasma na região-F. A densidade eletrônica foi medida por três tipos diferentes de sondas. Uma sonda capacitiva em alta freqüência (HFC) forneceu os dados de densidade eletrônica de baixa resolução, quando uma sonda de Langmuir (LP) convencional e uma sonda de freqüência de plasma (PFP) mediram a densidade e as flutuações espaciais nela. Os espectros-k das irregularidades de plasma foram obtidas pela análise espectral dos dados de flutuações de densidade eletrônica. Uma característica importante observada foi a presença contínua das irregularidades de plasma de uma faixa larga de escalas de tamanho vertical na faixa de altura de 340 km a 817 km. A densidade numérica de elétrons variou consideravelmente nestas estruturas espaciais, por exemplo uma diminuição por um fator de 2,6 numa extensão vertical de 1 km perto da altura de 497 km. Perto da altura de 535 km a densidade aumentou por um fator de 1,8 numa faixa de altura de 2.7 km. Estruturas de densidade de escalas verticais na faixa de centenas de metros também foram observadas superpostas nas escalas largas. Durante a subida do foguete duas faixas de altura das irregularidades intensas foram observadas, uma entre 366 e 480 km e a outra entre 684 e 812 km. A sonda de Langmuir (LP) fez medidas das irregularidades da escala vertical maior que 8 m nestas faixas de altura, quando a sonda de freqüência de plasma (PFP) fez medidas das irregularidades da escala vertical de até 0,5 m. As características especiais destas irregularidades como observadas pelas duas sondas de plasma nas regiões de diferentes alturas são apresentadas e discutidas aqui.

Resumo em Inglês:

The height variation of the ionospheric electron density was measured with rocket-borne electron density probes from Alcântara (2.31ºS; 35.2ºW) in Brazil. A Black Brant X sounding rocket was launched on 14-th October 1994 at 19h55min (LT) to investigate the phenomenon of high-altitude equatorial spread-F events. Ground equipments were operated during the campaign to ensure that the rocket was launched under conditions favorable for the generation of plasma bubbles in the F-region. The electron density was measured by three different types of probes. A High Frequency Capacitance probe (HFC) gave density data with low height resolution, while a conventional Langmuir Probe (LP) and a Plasma Frequency Probe (PFP) measured the electron density and the spatial fluctuations in it. The k-spectra of the plasma irregularities were obtained by the spectral analysis of the electron density fluctuation data. An important feature observed was the continuous presence of plasma irregularities of a large range of vertical scale sizes in the altitude range of 340 km to 817 km. The electron number density varied considerably in these spatial structures, for example a decrease by a factor of 2.6 in a vertical extension of 1 km near the altitude of 497 km. Near 535 km altitude the electron density increased by a factor of 1.8 within a height range of 2.7 km. Density structures of vertical scale sizes in the range of hundreds of meters also were observed superposed on the large-scale structures. During the rocket upleg two height regions of intense irregularities were observed, one between 366 and 480 km and the other between 684 and 812 km. The Langmuir Probe (LP) could make measurements of irregularities of vertical scale sizes more than 8 m in these height ranges, while the Plasma Frequency Probe, could make measurements of irregularities of vertical scale sizes as small as 0.5 m. Spectral features of these irregularities as observed by the two plasma probes at different height regions are presented and discussed here.

Resumo em Português:

O estudo das irregularidades ionosféricas ou bolhas de plasma é muito importante para se entender os processos dinâmicos da alta atmosfera. A sua variabilidade é um elemento determinante na previsão do clima espacial, portanto a previsão em curto prazo do comportamento das bolhas é essencial para o planejamento de atividades e de sistemas de aplicações espaciais. Neste trabalho apresentamos resultados de dois anos (setembro de 2000 a agosto de 2002) de observações de bolhas de plasma através de dados do airglow (OI 630,0 nm) coletados por um imageador "all sky" instalado em São João do Cariri (7º13'S; 35º52'W). O fenômeno de bolhas de plasma apresentou um comportamento sazonal caracterizado pelo seu surgimento entre os meses de setembro e março dos dois anos observados, sendo que nos outros meses foram poucas vezes que detectamos bolhas. Por outro lado, pode-se ver também que durante os meses de equinócio o pico de ocorrência das bolhas aconteceu mais cedo [ ~ 20:30 hora local (LT)] do que nos meses do verão durante o qual o pico de ocorrência ficou por volta das 21:30 às 23:30 LT. Durante o verão a ocorrência de bolhas de plasma foi mais acentuada do que nos meses de equinócios. As condições dinâmicas do plasma ionosférico em baixas latitudes são dominadas pela deriva eletromagnética e dependem da condutividade ao longo das linhas de campo entre as regiões E conjugadas (latitudes conjugadas). Desta forma, o alinhamento entre o meridiano magnético e o terminadouro (linha de transição noite-dia) é o responsável pela variação sazonal das bolhas, bem como pela maior ocorrência deste fenômeno durante os meses do verão.

Resumo em Inglês:

The study of the ionospheric irregularities or plasma bubbles is very important to understand the dynamics of the ionospheric plasma during nighttime. The space and time variability is a determinant element for space weather research, thus the forecast in short time-scale of the behavior of the plasma bubble is a rather important parameter in space weather/ionospheric applications. In this paper we present the results of two years (from September 2000 to August 2002) of plasma bubbles observations by an all sky digital imager system of OI 630,0 nm placed at São João do Cariri (7º13'S; 35º52'W). The frequency of occurrence of the plasma bubble shows a seasonal behavior more frequent during the period of September and March in the two years of observation, while the other months the bubble occurrence has been less frequent. During the equinox months the bubble was observed earlier [ ~ 20:30 Local Time (LT)] than during summer months, when the occurrence peak was between 21:30 and 23:30 LT. The summer plasma bubble occurrence was larger than in equinox months. During nighttime, in low latitudes, the dynamics of the ionospheric plasma is controlled by electromagnetic drifts, which in turn depends on the conductivity along the magnetic field lines, including the flux-tube conjugate E regions. The alignment between the magnetic meridian and the Terminator is responsible for the bubble seasonal variation.

Resumo em Português:

Vários foguetes de sondagem carregando experimentos de diagnóstico de plasma foram lançados dos centros Brasileiros de lançamento de foguetes em Natal (5.9ºS, 35.2ºO Lat. Geog.) e Alcântara (2.31ºS, 44.4ºO Lat. Geog.). Sondas de Langmuir (LP) foram usadas para medir os perfis de densidade e temperatura do plasma e Sondas Capacitivas em Alta Freqüência (HFC) foram usadas para medir a densidade eletrônica. As LP's foram usadas também para medir a amplitude das flutuações de densidade eletrônica. Um estudo detalhado dos aspectos característicos das irregularidades de densidade eletrônica da escala de menos de um metro a alguns quilômetros, observadas pelas sondas de densidade eletrônica a bordo dos foguetes sob condições diferentes da ionosfera é apresentado aqui. O objetivo principal destes estudos é a identificação destas irregularidades do ponto de vista dos processos dinâmicos e eletrodinâmicos responsáveis pela geração delas. As teorias existentes do mecanismo de instabilidade de Rayleigh-Taylor aplicáveis para as condições da ionosfera equatorial geomagnética sobre Brasil, são analisadas criticamente, à luz das observações. As características observadas das irregularidades durante os quatro lançamentos de foguetes foram comparadas com as características esperadas das teorias. Estes resultados confirmam a operação do processo cascata, que é responsável pela geração de um largo espectro de irregularidades. As irregularidades de larga escala são geradas primeiras, provavelmente pelo mecanismo RTI que cria condições favoráveis pela operação do mecanismo de Instabilidade "Cross-Field" (CFI) ou "Gradient-Drift" (GDI). A partir dos espectros-k das irregularidades é possível obter o índice espectral n correspondendo a uma altura escolhida. Na maioria dos casos o índice espectral estimado está em boa concordância com os publicados na literatura para os casos de irregularidades geradas pelo mecanismo GDI.

Resumo em Inglês:

Several sounding rockets carrying plasma diagnostic experiments were launched from the Brazilian rocket launching stations in Natal (5.9ºS, 35.2ºW Geog. Lat.) and Alcântara (2.31ºS, 44.4ºW Geog. Lat.). Langmuir Probes (LP) were used to measure the height profiles of electron density and electron temperature and High Frequency Capacitance (HFC) probes were used to measure electron density. The LP's were also used to measure the amplitude of electron density fluctuations. A detailed study of the characteristic features of electron density irregularities in the scale size range of less than a meter to a few kilometres, observed by rocket-borne electron density probes under different ionospheric conditions is presented here. The main objective of these studies is the identification of these irregularities from the point of view of the dynamic and electrodynamic processes responsible for their generation. The existing theories of the Rayleigh Taylor Instability (RTI) mechanism applicable for conditions of the geomagnetic equatorial ionosphere over Brazil are critically examined in the light of the observations. The observed characteristics of the irregularities during four rocket launches are compared with the theoretically expected characteristics. These results confirm the operation of a cascade process that is responsible for the generation of a wide spectrum of irregularities. The large-scale irregularities are first generated probably by the RTI mechanism that creates conditions favourable for the operation of the Cross-Field (CFI) or the Gradient Drift Instability (GDI) mechanism. From the k-spectra of irregularities it is possible to obtain the spectral index n corresponding to the height chosen. In most of the cases the estimated spectral indices agree well with those published in the literature for the cases of irregularities generated by the GDI mechanism.

Resumo em Português:

Os efeitos de duas tempestades magnéticas intensas sobre irregularidades ionosféricas foram analisados usando dados de cintilação do sinal de GPS das estações São Luís (2,57ºS, 44,21ºW, inclinação magnética 1,73ºS) na região equatorial, São José dos Campos (23,07ºS, 45,86ºW, inclinação magnética 18,01ºS) e Cachoeira Paulista (22,57ºS, 45,07ºW, inclinação magnética 18,12ºS) ambas sob a Anomalia da Ionização Equatorial (AIE) e São Martinho da Serra (29,28ºS, 53,82ºW, inclinação magnética 18,57ºS), localizada no sul do Brasil. Dados de CET (Conteúdo Eletrônico Total) também foram analisados. As tempestades analisadas ocorreram em 28-31 de outubro de 2003 e em 7-11 de novembro de 2004. Ambos períodos de tempestades apresentaram duas fases principais. Nas noites de 29/30 e 30/31 de outubro, durante as duas fases principais da tempestade, foi observado que o CET em São José dos Campos alcançou valores mais altos que do dia 10 de outubro que foi magneticamente calmo, devido ao efeito de penetração instantânea ao equador magnético de campo elétrico dirigido para leste e intensificando a AIE. Comparada a um dia calmo (10 de outubro), a cintilação na amplitude do sinal de GPS devido à irregularidade ionosférica, representada pelo índice de cintilação S4, foi mais forte em Cachoeira Paulista (sob a AIE) durante a noite de 30/31 mas não para a noite 29/30 e em São Martinho da Serra, durante as noites 29/30 e 30/31. A cintilação para as noites 29/30 e 30/31 nestas duas estações tiveram maior duração do que para a noite de 10 de outubro, alcançando o setor das horas após meia noite. Durante a tempestade de 7-11 de novembro, o CET teve o comportamento de um dia calmo, exceto durante os dias 10 e 11 (até 09 UT), quando uma diminuição significativa de CET foi observada. A cintilação, comparada ao dia 19 de novembro que foi calmo, foi maior na estação equatorial de São Luís durante as noites de 7/8 e 8/9 e foi completamente inibida para as estações de São Luís e São José dos Campos durante as noites 9/10 e 10/11, provavelmente devido à ação da penetração ao equador de campo elétrico do dínamo perturbado dirigido para oeste.

Resumo em Inglês:

The effects of two intense magnetic storms over ionospheric irregularities were analyzed using GPS signal scintillation data from the stations of São Luís (2.57ºS, 44.21ºW, dip latitude 1.73ºS) in the equatorial region, São José dos Campos (23.07ºS, 45.86ºW, dip latitude 18.01ºS) and Cachoeira Paulista (22.57ºS, 45.07ºW, dip latitude 18.12ºS) both under the Equatorial Ionization Anomaly (EIA), and São Martinho da Serra (29.28ºS, 53.82ºW, dip latitude 18.57ºS), located in the South of Brazil. Total Electron Content (TEC) data for São Luís and São José dos Campos, were also analyzed. The analyzed storms occurred on October 28-31, 2003 and on November 7-11, 2004. Both storm periods presented two main phases. In the nights of 29/30 and 30/31 of October, during the two storm main phase, it was observed that TEC over São José dos Campos reached higher values than the TEC for the magnetically quiet day of October 10, due to the effect of eastward electric field prompt penetration to magnetic equator that intensified the EIA. Compared to a quiet day (Oct 10), scintillation in the GPS signal amplitude due to ionospheric irregularity, quantified by the scintillation index S4, was stronger for Cachoeira Paulista (under EIA) during the night of 30/31but not for the night of 29/30 and for São Martinho da Serra was stronger during the nights of 29/30 and 30/31. Scintillation for the nights of 29/30 and 30/31 at these two stations lasted longer than on October 10, reaching the post midnight time sector. During the November 7-11 storm, TEC kept the behavior of a quiet day except during days 10 and 11 (up to 9 UT), when a large TEC decrease was observed. The GPS scintillation, compared to the quiet day November 19, was larger at the equatorial station of São Luís during the nights of 7/8 and 8/9 and it was completely inhibited for the São Luís and São José dos Campos stations during the nights of 9/10 and 10/11, probably due to action of westward disturbance dynamo electric field penetration to equator.

Resumo em Português:

Neste trabalho apresentamos uma análise das variações geomagnéticas e contagem de raios cósmicos (muons) detectados no Observatório Espacial do Sul - OES/CRS/INPE - MCT (29.43ºS, 53.80ºW), em São Martinho da Serra, RS, durante o mês de Novembro de 2004. As medidas das variações geomagnéticas são realizadas através de um magnetômetro fluxgate de três componentes e baixo ruído, e as contagens de muons são obtidas através de um detector de muons multi-direcional, ambos instrumentos instalados no Observatório. O magnetômetro fluxgate detecta variações nas três componentes ortogonais do campo magnético Terrestre, H (Norte-Sul), D (Leste-Oeste) e Z (Vertical), com uma taxa de aquisição de 0.5 Hz. O Telescópio Cintilador de Muons realiza contagens horárias. A chegada de um distúrbio solar é identificada observando-se o decréscimo na contagem de muons. O objetivo deste trabalho é fazer uma descrição da morfologia e fenomenologia física observada durante a tempestade geomagnética de Novembro de 2004, usando a componente H do campo geomagnético e o canal vertical V do Telescópio Cintilador de Muons no Sul do Brasil.

Resumo em Inglês:

An analysis of geomagnetic storm variations and the count rate of cosmic ray muons recorded at the Brazilian Southern Space Observatory -OES/CRS/INPE-MCT, in São Martinho da Serra, RS during the month of November 2004, is presented in this paper. The geomagnetic measurements are done by a three component low noise fluxgate magnetometer and the count rates of cosmic ray muons are recorded by a Muon Scintilator Telescope - MST, both instruments installed at the Observatory. The fluxgate magnetometer measures variations in the three orthogonal components of Earth magnetic field, H (North-South), D (East-West) and Z (Vertical), with data sampling rate of 0.5 Hz. The Muon Scintilator Telescope records hourly count rates. The arrival of a solar disturbance can be identified by observing the decrease in the muon count rate. The goal of this work is to describe the physical morphology and phenomenology observed during the geomagnetic storm of November 2004, using the H component of the geomagnetic field and vertical channel V of the multi-directional muon detector in South of Brazil.

Resumo em Português:

Neste trabalho apresentamos a eficiência da correção dos efeitos atmosféricos nos dados de raios cósmicos do telescópio de muons de São Martinho da Serra e do monitor de nêutrons de Newark. Utilizamos a análise espectral Multitaper das séries temporais dos raios cósmicos, para mostrar as principais periodicidades presentes nos dados corrigidos e não corrigidos dos efeitos atmosféricos. Este tipo de correção é de extrema importância quando se pretende estudar as variações de raios cósmicos de origem extraterrestre.

Resumo em Inglês:

In this work we present an analysis on the correction efficiency of atmospheric effects on cosmic ray São Martinho da Serra's muon telescope and Newark's neutron monitor data. We use a Multitaper spectral analysis of cosmic rays time series to show the main periodicities present in the corrected and uncorrected data for the atmospheric effects. This kind of correction is very important when intends to study cosmic rays variations of extra-terrestrial origin.

Resumo em Português:

Neste artigo nós estudamos a relação entre as Ejeções Coronais de Massa Interplanetárias (ICMEs) e o decréscimo na contagem de muons observada pela Rede Internacional de Detectores de Muons no período de 6 a 12 de novembro de 2004. A Rede Internacional de Detectores de Muons é composta pelos detectores instalados em Nagoya (Japão), Hobart (Austrália) e o detector protótipo instalado no Observatório Espacial do Sul OES/CRSPE/INPE - MCT, situado em São Martinho da Serra, RS, Brasil. Com o decréscimo na contagem de muons observado pela Rede Internacional de Detectores de Muons podemos determinar a direção em que a ICME se move, e com isso, nós poderemos calcular o ângulo que elas chegam à Terra. Também, com esta rede de detectores de muons, poderemos dar um alerta de até 12 horas antes da chegada de um choque ou uma ICME. O método de previsão do Clima Espacial que usa raios cósmicos será uma ferramenta muito importante porque proporciona uma previsão com boa antecedência.

Resumo em Inglês:

In this paper we study the relationship between Interplanetary Coronal Mass Ejections (ICMEs) and the muon count rate decreases detected of the Muon Detector Network on November 6-12, 2004. The Muon Detector Network is composed by the detectors installed at Nagoya (Japan), Hobart (Australia) and the prototype detector installed at the "Observatório Espacial do Sul - OES/CRSPE/INPE-MCT", located in São Martinho da Serra, RS, Brazil. With the muon count rate observed by the Muon Detector Network, we will be able to observe, in the future, the direction in which a given ICME moves, and with that, we will be able to calculate their angle of incidence on the Earth. Also, with this muon network, we will be able to send alerts of up to 12 hours before the arrival of a shock or an ICME. The Space Weather forecast method using cosmic rays will be a very important tool because it provides a forecast with good antecedence.

Resumo em Português:

Choques interplanetários do tipo frontal rápido (FFS) são caracterizados por uma descontinuidade súbita positiva em todos os parâmetros de plasma interplanetário (velocidade, temperatura e densidade do vento solar) e campo magnético interplanetário. Os choques do tipo reverso rápido (FRS) possuem descontinuidade súbita negativa em todos os parâmetros exceto a velocidade do vento solar. Observa-se que os FFS causam impulsos súbitos (SI) positivos e os FRS causam SI negativos na componente H do campo magnético terrestre. Neste trabalho realizou-se um estudo destes impulsos súbitos, causados por choques interplanetários. Utilizaram-se os parâmetros de plasma, antes e depois do choque, para calcular a variação da pressão dinâmica. Observou-se que os SIs são maiores quando causados por FFS que quando formados por FRS, isto porque os FFS possuem maior variação na pressão dinâmica que os FRS.

Resumo em Inglês:

Fast forward interplanetary shocks (FFS) are characterized by positive jump in all interplanetary plasma parameters (solar wind speed, temperature and density) and interplanetary magnetic field. However the fast reverse interplanetary shocks (FRS) are characterized by negative jump in all mentioned parameters except solar wind speed. Observations show that FFS cause positive sudden impulses (SI) while FRS cause negative SI in the H-component of the geomagnetic field. In this work we investigate the SI caused by interplanetary shocks. We use the observed plasma parameters, upstream and downstream, to calculate the variation of dynamic pressure. We observe that the SI amplitude is larger for positive SI than for negative ones, as a consequence of the fact that FFS have larger dynamic pressure variations as compared to FRS.