Unidade acadêmica de física

Estudo da propagação vertical de uma pororoca

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

Altura de Equilibrio

Atmosfera menos densa

Atmosfera mais densa

Empuxo

Peso

Tipos de ondas de gravidade

• Bandas – Aparecem como uma série de ondas quase-monocromáticas, 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

Fotômetrodados de 20/10/2006

1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 80

125

250

375

500

INT

.(R

)

O I557,7nm

1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8

0

75

150

225

300

INT

. (R

)

N aD

1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 81000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

INT

.(R

)

O H (6,2)

1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8

H ora Local

0

3

5

8

10

INT

(R

/s)

BG

1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8

H ora Local

180

195

210

225

240

TE

MP

ER

AT

UR

A(K

)

Tem pera tura O H

Vento

1 8 1 9 2 0 2 1 2 2

Dia

-100-80-60-40-20

020406080

100

Vel

oci

dad

e (m

/s)

1 8 1 9 2 0 2 1 2 2

Dia

-100-80-60-40-20

020406080

100

Vel

oci

dad

e (

m/s

)

V ento Zona l - 20/10/2006 V ento M erid iona l - 20 /10/2006

vento

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 !