Estudio y Modelado del Impacto de las Tormentas Geomagnéticas de Junio de 2015 en la Ionosfera Brasileña
Autores: Afolabi, Oladayo O.; Candido, Claudia Maria Nicoli; Becker-Guedes, Fabio; Amory-Mazaudier, Christine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Estudio
Tormentas geomagnéticas
Ionosfera brasileña
Parámetros del viento solar
Análisis multiresolución
Tormentas ionosféricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investigó el impacto de las tormentas geomagnéticas de junio de 2015 en la ionosfera ecuatorial y de baja latitud de Brasil al analizar diversas fuentes de datos, incluidos los parámetros del viento solar del satélite de exploración composicional avanzada (ACE), el contenido total de electrones verticales del satélite de posicionamiento global, datos geomagnéticos y la validación del modelo. El efecto de las perturbaciones geomagnéticas en el sector longitudinal brasileño se examinó aplicando un análisis de multiresolución (MRA) de la transformación de wavelet discreta de máxima superposición (MODWT) para aislar el componente diurno de la dinamo de perturbación, las fluctuaciones de corriente de la perturbación de corriente eléctrica ionosférica y el análisis de correlación cruzada de wavelet para la comparación de fase local entre las corrientes. Nuestros hallazgos revelaron que las fluctuaciones significativas en las estaciones ecuatoriales brasileñas (Belém, latitud de inmersión: -0.47 grados y Alta Floresta, latitud de inmersión: -3.75 grados) fueron influenciadas por las oscilaciones del IMF Bz; el electrochorro ecuatorial también fluctuó en conjunto con las corrientes, y la reconexión del lado diurno generó la corriente alineada al campo que impulsó el sistema de corriente. La tormenta ionosférica positiva de corta duración durante la fase principal del 22 de junio en el hemisferio sur en el sector brasileño fue causada por la interacción entre la penetración rápida hacia el este del campo eléctrico de convección magnetosférica y el campo eléctrico de la dinamo de perturbación hacia el oeste. Las tormentas ionosféricas negativas que ocurrieron durante la fase de recuperación del 23 al 29 de junio de 2015 se atribuyeron al campo eléctrico de la dinamo de perturbación hacia el oeste, que causó la deriva descendente del plasma a una altura más baja con una alta tasa de recombinación. La comparación entre los datos indica que el modelo subestimó el contenido total de electrones verticales dentro de las latitudes magnéticas de -9 grados a -24 grados en el sector longitudinal brasileño del 6 al 17 de junio de 2015. Sin embargo, demostró un acuerdo satisfactorio con el contenido total de electrones verticales dentro de las latitudes magnéticas de -9 grados a 10 grados del 8 al 15 de junio de 2015. Por el contrario, el modelo sobreestimó el VTEC entre +/-10 grados de latitudes magnéticas del 16 al 28 de junio de 2015. Los valores más sustanciales de error cuadrático medio (RMSE), notablemente 10.30 y 5.48, se registraron el 22 y 23 de junio de 2015, coincidiendo con períodos de intensa perturbación geomagnética.
Descripción
Este estudio investigó el impacto de las tormentas geomagnéticas de junio de 2015 en la ionosfera ecuatorial y de baja latitud de Brasil al analizar diversas fuentes de datos, incluidos los parámetros del viento solar del satélite de exploración composicional avanzada (ACE), el contenido total de electrones verticales del satélite de posicionamiento global, datos geomagnéticos y la validación del modelo. El efecto de las perturbaciones geomagnéticas en el sector longitudinal brasileño se examinó aplicando un análisis de multiresolución (MRA) de la transformación de wavelet discreta de máxima superposición (MODWT) para aislar el componente diurno de la dinamo de perturbación, las fluctuaciones de corriente de la perturbación de corriente eléctrica ionosférica y el análisis de correlación cruzada de wavelet para la comparación de fase local entre las corrientes. Nuestros hallazgos revelaron que las fluctuaciones significativas en las estaciones ecuatoriales brasileñas (Belém, latitud de inmersión: -0.47 grados y Alta Floresta, latitud de inmersión: -3.75 grados) fueron influenciadas por las oscilaciones del IMF Bz; el electrochorro ecuatorial también fluctuó en conjunto con las corrientes, y la reconexión del lado diurno generó la corriente alineada al campo que impulsó el sistema de corriente. La tormenta ionosférica positiva de corta duración durante la fase principal del 22 de junio en el hemisferio sur en el sector brasileño fue causada por la interacción entre la penetración rápida hacia el este del campo eléctrico de convección magnetosférica y el campo eléctrico de la dinamo de perturbación hacia el oeste. Las tormentas ionosféricas negativas que ocurrieron durante la fase de recuperación del 23 al 29 de junio de 2015 se atribuyeron al campo eléctrico de la dinamo de perturbación hacia el oeste, que causó la deriva descendente del plasma a una altura más baja con una alta tasa de recombinación. La comparación entre los datos indica que el modelo subestimó el contenido total de electrones verticales dentro de las latitudes magnéticas de -9 grados a -24 grados en el sector longitudinal brasileño del 6 al 17 de junio de 2015. Sin embargo, demostró un acuerdo satisfactorio con el contenido total de electrones verticales dentro de las latitudes magnéticas de -9 grados a 10 grados del 8 al 15 de junio de 2015. Por el contrario, el modelo sobreestimó el VTEC entre +/-10 grados de latitudes magnéticas del 16 al 28 de junio de 2015. Los valores más sustanciales de error cuadrático medio (RMSE), notablemente 10.30 y 5.48, se registraron el 22 y 23 de junio de 2015, coincidiendo con períodos de intensa perturbación geomagnética.