Análise da ionosfera usando dados de receptores GPS durante um período de alta atividade solar e comparação com dados de Digissondas

Abstract

ABSTRACT. The use of GPS (Global Positioning System) in studies of the Earth's atmosphere has increased significantly in recent years. In this paper, the behavior of Earth's upper atmosphere, called the ionosphere has been studied over a period of high solar activity (year 2001) using data from dual-frequency GPS receivers located in the Brazilian region, belonging to RBMC (Brazilian Network of Continuous Monitoring). Using the GPS data the ionospheric TEC (Total Electron Content) was calculated.Additionally, data of critical frequency of F2 layer were included in the study, derived from Digisondes located in São Luís/MA (3 • S; 44 • W) and Cachoeira Paulista/SP (22 • S; 45 • W), Brazil, for comparison purposes. In general, the results showed higher values of TEC during the equinoxes and lower during the winter months. Regarding the daily variation, the lowest TEC values were observed at around 4-6 HL and higher values occurred in the afternoon, with values slightly higher in São Luís. The second peak of the equatorial anomaly was observed at Cachoeira Paulista during the equinoxes and summer months. In most case, the comparison between critical frequency and TEC showed high linear correlation, especially in São Luís.Keywords: ionosphere, GPS, TEC, digisonde, ionosphere critical frequency. RESUMO.Cada vez maisé crescente o uso do GPS (Global Positioning System ) em estudos da atmosfera terrestre. Neste artigo, a atmosfera superior da Terra, denominada ionosfera, foi estudada durante um período de alta atividade solar (ano de 2001) usando dados de receptores GPS de dupla freqüência localizados na região brasileira, pertencentesà RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). A partir dos dados GPS foram calculados os valores de TEC (Total Electron ContentConteúdo Total de Elétrons) da ionosfera. Adicionalmente foram incluídos no estudo dados de freqüência crítica da camada F2 advinda de Digissondas localizadas em São Luís/MA (3 • S; 44 • W) e Cachoeira Paulista/SP (22 • S; 45 • W), para fins de comparação. De uma forma geral, os resultados mostraram maiores valores de TEC durante os meses próximos aos equinócios e menores durante os meses de inverno. Quantoà variação diária do TEC, os menores valores foram verificados por volta das 4-6 HL (Hora Local) e os maiores durante o período da tarde, com valores um pouco maiores para São Luís. O segundo pico da anomalia equatorial foi verificado em Cachoeira Paulista nos meses próximos aos equinócios e verão. Na maioria dos meses, uma alta correlação linear foi verificada quando realizada a comparação entre os valores de freqüência crítica da camada F2 e os de TEC, principalmente para São Luís.Palavras-chave: ionosfera, GPS, TEC, digissonda, freqüência crítica da ionosfera.

Impacto de perfis de rádio ocultação GNSS na qualidade das Previsões de tempo do CPTEC/INPE

“…A Equação 3 apresenta a refratividade em três parcelas: a primeira denominada de componente seca, a segunda é a componente úmida e a terceira está relacionada com a contribuição da ionosfera (camada eletricamente carregada da atmosfera), a qual é função da frequência do sinal e da densidade de elétrons. Essa densidade de elétrons (n e ) é normalmente apresentada em unidades de TECU (1 TECU corresponde a 10 16 elétrons m -2 ) (Matsuoka et al, 2009). Acima de aproximadamente 70 km o termo ionosférico é predominante e as demais contribuições podem ser desprezadas.…”