Estudo da propagação vertical de uma pororoca
Unidade acadêmica de física
www.ubthenews.com/topics/ionosphere.htm
O AIRGLOW
• O AIRGLOW é uma luminosidade natural
emitida continuamente na alta atmosfera
(80 e 100km) por átomos e moléculas
excitados que, ao retornarem para os níveis
fundamentais, emitem fótons.
Para que estudar o airglow?
•Estudo da dinâmica atmosférica em altas altitudes.
•Melhoramentos de modelos da atmosfera.
•Estudo da ionosfera para aplicações nas comunicações entre satélites e
estações em solo.
•Aplicação mais precisa de GPS.
•Proteção de equipamentos e de pessoas em estações espaciais.
•Previsão de Clima Espacial.
•Monitoramento da temperatura, etc.
Instrumentação
•
•
•
•
•
Fotômetro.
Interferômetro de Fabry-Perot.
Imageador.
Radar meteórico.
Digisonda.
Localizados em São João do Cariri e Cajazeiras - Pb
Ondas de gravidade
As ondas de gravidade são ondas atmosféricas
verticais transversas resultantes do desequilíbrio
entre o gradiente de pressão e a força de
gravidade. Estas ondas apresentam um período
entre 270 s e 8 hs (FRITTS e ALEXANDER, 2003).
Ondas de gravidade na troposfera
Ondas de gravidade na mesosfera
Geração de Ondas de Gravidade
Atmosfera menos densa
Altura de Equilibrio
Empuxo
Peso
Atmosfera mais densa
Tipos de ondas de gravidade
• Bandas – Aparecem como uma série de ondas quasemonocromáticas, com comprimento de onda horizontal da ordem de
dezenas a centenas de quilômetros, com duração de até oito horas.
• Ripples e Ladders – São ondas de menor escala, entre 10 e 15 km
de comprimento de onda horizontal, com duração de dezenas de
minutos.
• Pororoca – Frente (escura ou clara) de onda acompanhadas por
um trem de ondas ou não e, muitas vezes, ocupando todo o céu.
Normmalmente é observada entre 80 e 100km de altitude.
Imagens das Emissões da
pororoca do dia 20/10/2006
Filme
Fotômetro
dados de 20/10/2006
OI557,7nm
NaD
300
375
225
INT. (R)
INT.(R)
500
250
125
0
18
20
22
24
26
150
75
0
28
18
4000
OH(6,2)
24
26
28
22
24
26
28
BG
3000
2500
2000
1500
8
5
3
1000
18
TEMPERATURA(K)
22
10
INT (R/s)
INT.(R)
3500
20
20
22
24
26
28
240
0
18
20
Hora Local
225
210
195
Temperatura OH
180
18
20
22
24
Hora Local
26
28
Vento
Vento Zonal - 20/10/2006
Vento Meridional - 20/10/2006
Velocidade (m/s)
Velocidade (m/s)
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-100
18
19
20
Dia
21
22
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-100
18
19
20
Dia
21
22
vento
N
80
22h
Velocidade (m/s)
40
0
16h
W
E
24h
12h
14h
40
30h
26h
80
S
Perfil do número de onda vertical
• Para sabermos se uma pororoca é propagante,
evanescente ou existe um ducto, precisamos de
características da onda como: velocidade de
fase, período, comprimento de onda horizontal e
direção de propagação; e com esses dados nos
podemos calcular o m2(número de onda
vertical) utilizando programas desenvolvidos
pelo grupo de pesquisa (Aerolume). Quando o
m2>0 pode dizer que a pororoca é propagante e
m2<0 é dita evanescente.
Programa para calcular o
espectro da pororoca
Espectro da pororoca
Conclusão
• A presença da pororoca não foi observada pelo fotômetro nas
emissões do OI5577 e do O2 atmosférico, porém, ocorreu uma forte
variação da intensidade do airglow do sódio quase que
simultaneamente com a intensidade do OH (6,2). Uma forte subida
de ~50% da intensidade do OH (6,2) em apenas 17 minutos foi
observado quando a frente da pororoca passava pelo zênite.
• O vento meridional predominou durante a noite e teve uma variação
significativa de 21,7 m/s/h, enquanto que o vento zonal não teve
mudanças significativas na sua direção.
• Com o perfil do número de onda vertical podemos identificar a
presença de um ducto propagante que rebaixou a camada do
OH(6,2) concordando com a análise dos outros instrumentos,
provavelmente o que pode ter contribuído foi o vento para a
formação de ducto e consequentemente o surgimento da pororoca.
OBRIGADO !