| Summary: | Sinais transmitidos por satélites do Sistema de Posicionamento Global (GPS) foram utilizados para estudar irregularidades ionosféricas equatoriais no Brasil. Dados de cintilação nos sinais GPS (L1=1,575 GHz) foram utilizados para estimar a ocorrência de irregularidades ionosféricas com escalas de tamanho em torno de 400 metros. Dados de cintilação também foram comparados com observações do fenômeno da camada F espalhada ou Equatorial Spread F (ESF) realizadas por outros tipos de instrumentos tais como radar VHF de espalhamento coerente, digissonda e fotômetro. Os dados de cintilação também foram utilizados para estimar as características da ocorrência de irregularidades sobre São José dos Campos (-18o latitude dip), localizada próximo ao pico da Anomalia Equatorial. A variação com a hora local e sazonal das irregularidades foram determinadas através dos dados de cintilação. O resultado obtido é similar ao padrão sazonal de ocorrência do ESF determinado por medidas de ionossondas. O decaimento das irregularidades que causam cintilação, entretanto, é muito mais rápido devido às menores escalas de tamanhos das irregularidades envolvidas. Cintilações mais fortes foram observadas durante os meses de equinócio, o que indica um efeito da maior densidade eletrônica da ionosfera. Efeitos da atividade solar sobre a ocorrência e magnitude dos sinais GPS também foram estudados. A magnitude e a ocorrência das cintilações tende a aumentar com o aumento da atividade solar. Dados coletados em várias estações sobre o território brasileiro foram utilizados para estimar a variação latitudinal da ocorrência e intensidades das cintilações. Os resultados mostram que as intensidades das cintilações são maiores na região próxima ao pico da Anomalia Equatorial. Receptores GPS de dupla-freqüência foram utilizados para estimar o Conteúdo Eletrônico Total (CET) da ionosfera e plasmasfera. Medidas de CET em São Luís (-1.73o dip latitude) foram utilizadas para estudar os efeitos das irregularidades ionosféricas sobre a variabilidade dia-a-dia do CET vertical (CETV) na região equatorial. A ocorrência de irregularidades ionosféricas foi estimada a partir do desvio RMS (Root-Mean-Square) do CET. Por fim, a distribuição latitudinal do CETV, desde aproximadamente 30o até +10o foi obtida a partir de medidas simultâneas de CET em São José dos Campos e São Luís. Estes perfis latitudinais do CETV foram utilizados para estudar o comportamento da ionosfera durante a ocorrência ou não de um evento de ESF. A partir dos perfis latitudinais também foi possível observar o pico sul da Anomalia Equatorial que localiza-se entre 10o e 20o de latitude inclinação magnética (latitude dip). A ocorrência da Anomalia Equatorial pode explicar, em parte, a variação latitudinal da magnitude das cintilações, as quais dependem também de fatores tais como altura e espessura da camada de irregularidades, além da densidade ambiente do plasma ionosférico. === Signals transmitted by the Global Positioning System (GPS) satellites were used to study equatorial ionospheric irregularities over Brazil. GPS (L1=1.575 GHz) scintillation data were used to infer the occurrence of ~400m scale-size irregularities and compared with equatorial Spread F (ESF) observations carried out by several other instruments like VHF coherent backscatter radar, digisonde and airglow photometer. GPS scintillation was also used to infer the characteristics of the intermediate scale-size ionospheric irregularities occurrence over São José dos Campos (-18o dip latitude) located close to the Equatorial Anomaly crest. Local time and seasonal variations of the irregularities were inferred by using GPS scintillation data. Results agree quite well with the well-known seasonal pattern of ESF in Brazil determined from ionosonde observations. However, the time decay of GPS scintillation irregularities was much shorter due to their smaller scale-sizes. Stronger scintillations were observed during equinoctial months when the ionospheric background density is much higher. Solar cycle effects on GPS scintillation occurrence and magnitude were also determined. Scintillation magnitude and occurrence tend to increase with solar cycle. Latitudinal dependence of GPS scintillation occurrence and magnitude was estimated from several stations distributed over the Brazilian Territory. Dual - frequency GPS receivers were also used to estimate the Total Electron Content (TEC) that accounts contributions from ionosphere and plasmasphere electron densities. TEC measurements at São Luís (-1.73o dip latitude) were used to study the ionospheric irregularity effects on the day-to-day variability of the vertical TEC (VTEC) over the magnetic equatorial region. The occurrence of ionospheric irregularities was also estimated from the RMS (Root-Mean- Square Deviation) of VTEC. Finally, latitudinal distributions of VTEC, from about 30o to about +10o dip latitude were estimated from simultaneous VTEC measurements performed at São Luís and São José dos Campos. VTEC latitudinal distributions were successfully used to study the behavior of the ionosphere during ESF and non-ESF conditions. The Equatorial Anomaly occurrence may partially explain the observed latitudinal variation of scintillation magnitudes since they also depend on the height and thickness of the irregularities layer, besides the background electron density.
|
|---|
