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Ionogramas

Ionosfera

Máxima Freqüência Utilizável

Reflexão Ionosférica

Para se mensurar os parâmetros ionosféricos existem diversos processos. Alguns são baseados em equipamentos e sistemas de irradiação e recepção de sinais chamados Ionossondas. Uma iononossonda nada mais é do que um transmissor-receptor de pulsos de energia eletromagnética que possibilita a elaboração de medidas que permitem o levantamento iônico da atmosfera até a altura do pico máximo. Entre os diversos processos de ionossondas existe a digissonda. Esta pode produzir ionogramas de tempos em tempos de medidas pré determinados. Um exemplo seria a programação de uma digissonda para elaborar medidas a cada cinco minutos.

Uma vez emitidos e recebidos os sinais, estes são processados e a resultante é um gráfico que representa a altura virtual das camadas ionosféricas em função dos comprimentos de ondas emitidos.

Em geral, se estuda a Ionosfera em regiões próximas ao equador magnético e geográfico, pois é nessa região que se desenvolvem os fenômenos e processos físicos que influem no comportamento da Ionosfera. As digissondas, são utilizadas para a obtenção e posterior análise dos dados coletados em geral durante uma hora de observação com pulsos emitidos a cada cinco minutos (Por padrão), e da análise destes é originado o gráfico que nostra a variação da uma hora de observação da Ionosfera, sendo altura virtual ''h´F'' das camadas ionosféricas. O processo se dá através da leitura dos tempos decorridos entre emissão do pulso e sua reflexão em função do comprimento de onda.

O gráfico embaixo demonstra a atmosfera terrestre e sua composição físico-química.

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No resumeo embaixo esá representado o método de levantamento e cálculo da MUF (Máxima Freqüência Utilizável).

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A ilustração embaixo demonstra o comportamento da ionosfera conforme a hora do dia. Observar o ionograma a direita da imagem.

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A partir de ionogramas, se pode detectar além das regiões ionosféricas, outros fenômenos interessantes. Um dos mais intrigantes é a formação de bolhas de plasma na altura do equador. Esta é vista como uma irregularidade do ambiente espacial ionosférico que aparece a partir dos 250 Km de altitude chegando até aproximadamente 1.500 Km ou além. Sua orientação se dá ao longo das linhas de campo terrestre. Para detectar este fenômeno, em geral se utiliza uma digissonda que emite ulsos eletromagnéticos cujas freqüencias de sinal vão a partir de 500 KHz até 30 MHz. Uma vez emitidos, os pulsos se propagam para cima sendo refletidos pela densidade de íons que encontram na alta atmosfera. A partir deste momento, levando-se em conta o tempo de ida e volta, se elabora o ionograma. Quando existem bolhas, estas são detectadas devidos espalhamentos de traço na região F.

O aparecimento das bolhas se dá logo ao pôr do Sol, estas sempre demonstram alta sazonalidade. Em geral, no Brasil, estão ativas entre os meses de setembro e março, segundo também o ciclo solar de 11 anos. Quando este está em seu pico, o aparecimento das bolhas é mais frequente.

As bolhas ionosféricas são, por definição, grandes irregularidades que ocorrem no plasma ionosférico. Estas tem a propriedade de interferir na propagação de ondas de RF.

Bibliografia

Abdu, M. A. IONEX - Ionospheric experiment (HFC, LP and ETP sensors) http://www.laser.inpe.br/equars/ionex.shtml


Brum, C.G.M. A importância do dia quieto na absorção ionosférica da camada D da ionosfera e sua aplicação para os dados de riometros da estação antártica comandante Ferraz, São José dos Campos, 192p. Dissertação (Mestrado) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 1999.


Chen, Francis F. Introduction to Plasma Physics. New York: Plenum Press, 1977.



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Em cima: Aurora boreal, Norte do Canadá.

Embaixo: Aurora austral no sul da Argentina.

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Na foto embaixo vê-se a luminescência ionosférica da alta atmosfera, a imagem foi obtida a partir da ISS.

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Na figura embaixo vê-se um ionograma obtido através de uma digissonda instalada no município de Palmas..

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Embaixo está a representação do levantamento de gráficos a partir de ionossondas. A resultante é um ionograma.

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