Desenvolvimento de modelagem espectral para reconstrução do mapa de TEC utilizando o índice F10.7
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Data
2020-06-10Autor
Ruppenthal, Keli Tauana Prass
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Mostrar registro completoResumo
Na ionosfera, as variações do Conteúdo Eletrônico Total (TEC) estão fortemente relacionadas
com a atividade solar, a qual pode ser avaliada utilizando-se o índice F10.7. Neste contexto, foi
desenvolvido um método para reconstruir a variação diária dos mapas de TEC para qualquer valor
de F10.7. O método é baseado na análise de um período de três anos (2014-2016) de dados
de TEC fornecidos pelo Serviço GNSS Internacional (IGS), e os valores do índice F10.7 diário
correspondente a este período, originados pela Plataforma de Irradiância Solar (SIP). Cada
localização geográfica nos mapas de TEC do IGS foi avaliada individualmente e o conjunto
de valores TEC para um determinado dia foi primeiramente transformado para o domínio da
frequência com a aplicação da Transformada Discreta de Fourier (DFT) e então associado ao
seu valor F10.7 correspondente. O processo é repetido para cada dia dentro do período avaliado,
e gráficos individuais para cada um dos coeficientes DFT versus valores de F10.7 foram
gerados. Feito isso, a técnica da regressão linear foi utilizada para estimar o melhor ajuste para
os dados, utilizando o Método dos Mínimos Quadrados. As curvas lineares resultantes (uma
para cada coeficiente DFT, em cada localização geográfica) foram capazes de modelar a variabilidade
do TEC para qualquer valor de F10.7 simplesmente revertendo o processo, ou seja,
as curvas são usadas para estimar os coeficientes DFT correspondentes, e a DFT inversa destes
coeficientes fornece a variabilidade do TEC em um dia. Comparações para o ano de 2017, não
utilizado no processo de modelagem, entre os dados do IGS e os mapas de TEC reconstruídos
utilizando a abordagem proposta mostram uma boa concordância com as variações diárias e
sazonais do TEC. Foi observado um erro quadrático médio da raiz (RMSE) diário próximo a
5 TECU para todo o período, exceto em três ocasiões, com duração de 2 a 8 dias cada, possivelmente
relacionada a variações incomuns no F10.7 devido a perturbações geomagnéticas.
A distribuição geográfica do erro mostrou um ligeiro aumento do mesmo próximo ao Equador
magnético.
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