| Summary: | Esta tese apresenta um estudo dos mecanismos de geração e evolução das instabilidades ionosféricas que geram as bolhas ionosféricas. Através de dados obtidos de imageadores, digissondas, radar de espalhamento coerente, satélites, e outros instrumentos de sondagem ionosférica, principalmente os localizados em São João do Cariri (imageador allsky 7,5°S, 36,5°O, I=-20°), em São Luís (digissonda e radar de espalhamento coerente, 2,6°S, 44,2°O, I=-2°), Fortaleza (digissonda 3,9°S, 38,5°O, I=-11°) e Cachoeira Paulista (digissonda e imageador 22,6°S, 45°O, I=-32°), estudou-se os mecanismos de geração das bolhas ionosféricas com o objetivo de identificar os parâmetros geofísicos que mais influenciam na geração desses fenômenos. Deu-se mais ênfase aos dias sob condições geomagnéticas quietas, a fim de se evitar perturbações decorrentes de tempestades magnéticas que interfiram nos processos de geração das bolhas. Com o objetivo de quantificar e comparar a influência de cada parâmetro com os dados observados, foi desenvolvido um programa para a simulação numérica da evolução dessas irregularidades, em 3 dimensões (3D). Verifica-se através dos resultados das simulações, uma forte influência da configuração do perfil inferior da ionosfera, gradiente de densidade eletrônica e altura da base, e da velocidade de deriva vertical, que está relacionada ao campo elétrico zonal. Com os dados da digissonda, localizada em São Luís, próximo ao equador magnético, foram obtidos: o perfil de densidade eletrônica e a velocidade de subida da ionosfera, instantes antes da ocorrência da irregularidade. O perfil de densidade e a velocidade de subida são os parâmetros de entrada para o programa de simulação. Além dessas condições iniciais, outras condições geofísicas foram estabelecidas, como as frequências de colisões, campo geomagnético e taxas de reação química. A principal conclusão deste estudo teórico por modelo computacional comparado com os dados experimentais foi que a configuração do perfil da base da ionosfera (a altura e a variação temporal do gradiente de densidade eletrônica) e a sua velocidade de subida têm uma influência importante no mecanismo de geração das bolhas. A análise dos eventos com vários instrumentos permitiu visualizar melhor a ocorrência das bolhas, tanto espacialmente como temporalmente, notando a forte influência, sobre a ionosfera, da complexa eletrodinâmica que envolve o instante do pôr-do-sol, especialmente na região brasileira, principalmente devido à configuração do campo geomagnético, que apresenta uma forte declinação magnética e a presença da Anomalia Magnética do Atlântico Sul. === This thesis presents a study of ionospheric bubble generation and evolution mechanism. Using imagers, digisondes, coherent backscatter radar, satellites, and other ionospheric diagnostic instruments, the ionospheric bubble generation mechanism has been studied to identify which geophysical parameters have the most importance in this kind of ionospheric phenomena. Geomagnetically quiet days were chosen in order to exclude the magnetic storms effects. In order to compare the experimental data with theoretical prediction for the bubble generation and evolution a 3D numerical simulation program was developed. Throughout the numerical simulation we can see the strong influence of the ionosphere bottomside profile, density gradient and height, and the upward velocity, which is related to the zonal electric field. The simulation input parameters, density profile and upward velocity were taken just before the spread F occurrence from São Luís digisonde, that is near the magnetic equator. Other initial conditions have been adopted from existing models like collision frequency, geomagnetic field (dipolar configuration), chemical constituents and reaction. The main conclusion of this theoretical study was that the ionosphere bottomside profile and the upward velocity have a determinant influence in the bubble generation mechanism. The multi-instruments observation of the ionospheric bubble phenomena allowed to get a better analysis of these events, both spatially and in time. We can note the strong influence of the complex sunset electrodynamic, specially over the Brazilian sector, mainly due to the geomagnetic field background, which presents the high declination and the presence of the South Atlantic Magnetic Anomaly.
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