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Mareas y ondas planetarias en la termósfera superior

Pablo Osvaldo Canziani Alberto Enrique Giraldez

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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
Los procesos dinámicos en la atmósfera superior pueden describirse efectivamente en términos de mareas y ondas de distintos periodos. Los actuales modelos de aereas para la termósfera superior, recurren con frecuencia a bases de datos del hemisferio norte para su calibración, extrapolando sus resultados al hesisferio sur, y no tienen en cuente las variaciones longitudinales. Por otra parte, la presencia de las ondas planetarias, con estructuras espaciales globales y bajas frecuencias, permitiría explicar las variaciones de corto y mediano plazo que se observan en la ionósfera. Los objetivos principales del presente trabajo son estudiar los aspectos estacionales y longitudinales de las áreas del viento meridional termosférico y detectar e identificar la posible presencia de ondas planetarias, que aún no han sido observadas en la termósfera superior. Finalmente se desarrolla una propuesta teórica nueva para explicar la posible existencia de estas ondas, recurriendo al formaliseo del GLM (Generalized Mean Lagrangian - Andrews y McIntyre, l978a, b), ya que diversos autores, a traves de las teorias clásicas, han considerado su existencia como poco probable. Para alcanzar estos objetivos se implementa un método para estimar el viento meridional termosférico a partir de datos horarios de sondadores ionosféricos, dado que las técnicas más sofisticadas de observación no poseen la resolución espacial y temporal para lograrlos, en particular debido a su presencia casi nula en el hemisferio sur. Se utiliza a tal fin la altura del máximo de densidad electrónica que actúa coso tratador de la dinámica. Se recurre al Servo-Modelo de la Capa F2 de Risbeth (Rishbeth et al., 1978). Con este método se evalúa el viento meridional termosférico en forma horaria para una red de sondadores ionosféricos ubicados en latitudes medias en ambos hemisferios, durante todo 1984. La utilización de bases de datos diarias, con datos cada hora, para todos los días de un año, no tiene antecedentes a nivel de la termósfera. El Capítulo I introduce los conceptos de Aeronomia necesarios para comprender los procesos físico-químicos del sistema termósfera-ionósfera. Asimismo se presenta el estado actual de las investigaciones de la termosfera superior y la ionósfera, tanto a nivel experimental como teórico, a fin de indicar los éxitos alcanzados y dificultades que se enfrentan. En el Capitulo II se introduce, a partir del Servo-Modelo de la Capa F2, el modelo de estimación del viento meridional termosférico. Se presentan sus características y se compara con otros modelos recientes. Se presentan los valores horarios medios mensuales de los vientos y se los compara con resultados de modelos empíricos. Se analiza su comportamiento estacional, y se discuten los efectos de los procesos electrodináicos inducidos en el plasma ionosférico por las fluctuaciones del campo magnético terrestre. En el Capitulo III se presenta la Teoría Clásica de Mareas (Chapman y Lindzen, 1970), asi como los desarrollos posteriores. Se analiza el comportamiento espectral de los vientos meridionales, comparando entre sí los resultados de las distintas estaciones. A continuación se presentan las mareas diurnas, semidiurnas y teridiurnas mensuales medias y se discute su comportamiento estacional, longitudinal e interhemisférico, comparandolas con pronósticos de distintos modelos teóricos y empiricos. El Capitulo lV se inicia con el estudio de la variabilidad de las mareas diurnas y semidiurnas. A partir de estas se detecta un comportamiento de modulación de las amplitudes de mareas. Del estudio de las frecuencias de modulación, recurriendo a conceptos de no-linealidad desarrollados reciente-ente, se detereina si las bandas de frecuencia obtenidas en la termósfera coinciden con las observadas en las regiones inferiores de la atmósfera. Finalmente, se estudian las características espaciales de estas ondas, a fin de detereinar si son de orden local o global. La confirmación de una existencia global y simultanea confirma la existencia de ondas de tipo planetario en esta región de la atmósfera. En el Capitulo V se hace una breve reseña de la teória de los procesos que generan estas ondas en las distintas regiones de la atmósfera. Sin embargo diversos autores habían considerado la existencia de ondas planetarias en la termósfera superior poco probable. Se recurre al formalismo GLM para explicar la propagación de las ondas planetarias en la termósfera superior, cono una causa que permita justificar su existencia en esta región. Se postulan tres mecanismos posibles que puedan generar este fenómeno. Por diversos motivos se descartan los dos primeros. Finalmente se recurre a un modelo numérico para comprobar la tercera hipótesis, que postula que perturbaciones tridimensionales de los forzantes pueden generar este fenómeno. Al llevar adelante una serie de experimentos numéricos bajo condiciones realistas de termósfera se comprueba que este efectivamente es un mecanismo válido. En el Capitulo VI se sintetizan los resultados, originales alcanzados en el transcurso de estas investigaciones y se proponen diversas areas de desarrollo a partir de estos.
Palabras clave – provistas por el repositorio digital

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No requiere 1990 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

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Tipo de recurso:

tesis

Idiomas de la publicación

  • español castellano

País de edición

Argentina

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