Variações diurnas do campo geomagnético em um perfil perpendicular ao Eletrojato Equatorial na região Norte do Brasil

Variações diurnas do campo geomagnético em um perfil perpendicular ao Eletrojato Equatorial na região Norte do Brasil. Werneck de Carvalho, V.; Benyosef, L.C.C; Hamza, V.M., Observatório Nacional, Rio de Janeiro, Brazil. Introdução Apresenta-se neste trabalho progressos alcançados nos estudos das variações do campo magnético terrestre registrados em 10 localidades na região Norte. A aquisição de dados foram efetuados nas estações geomagnéticas instalados como parte de projeto Rede Brasileira de Observatórios Magnéticos (REBOM). As estações foram selecionados ao longo de uma faixa aproximadamente perpendicular a projeção em superfície terrestre do eletro jato equatorial (EEJ). Das dez estações, três estão situadas em locais ao norte da faixa do EEJ, seis se encontram em locais ao sul da faixa do EEJ e um na região de equador magnético, conforme indicado na Figura abaixo.

Variações Horárias: Os resultados obtidos permitiram também a caracterização das variações diurnas. Como exemplo ilustrativo apresenta-se na figura abaixo as varrições horárias das componentes horizontais e verticais do campo registradas na estação de Centenário, nos dias 01, 16 e 23 de setembro, 2011. O painel esquerda desta figura indica que o amplitude do componente horizontal se encontra na faixa de 50 a 90 nT, com máximo no período de 10 a 20 horas. O painel direita desta figura indica que os componentes verticais apresentam amplitudes negativas e menores (na faixa de 5 a 25 nT).

Dias Perturbados: Os resultados obtidos permitiram também a caracterização das variações diurnas nos dias perturbados. Como esperado foram observados amplitudes maiores de ΔH nas estações próximas ao EEJ. As tabelas abaixo indicam valores medias das variações. Variações no dia 16/09/2011 Local

Médias H

Max. (nT)

Min.(nT)

ΔH (nT)

(nT) S. J. Pacuí

27362.94

27426.35

27326.04

100.31

Juaba

26289.42

26386.04

26220.76

165.28

Centenário

23989.41

24058.04

23964.50

93.54

Variações no dia 10/09/2011 Local

Médias H

Max. (nT)

Min.(nT)

ΔH (nT)

(nT)

Índices Ap: Inicialmente, os dados adquiridos das estações foram agrupados em classes distintas dependendo da natureza de índice Ap, conforme procedimentos adotados pelo Observatório Magnético de Fredericksburg (Alemanha). Variações com índices Ap menores ou iguais a 2 (considerados como períodos calmos) foram observados apenas em dez dias no mês de setembro, 2011. Nos demais dias foram observados índices maiores, conforme ilustrado na figura abaixo.

Modelagem do Componente Horizontal: Há indícios de que os mecanismos responsáveis pelas variações nos amplitudes dos componentes H e Z estão relacionados com as variações diurnas na interação de partículas do EEJ com a radiação solar. No modelo desenvolvido para examinar a variação de ΔH supõe-se que a variação na condutividade elétrica σ da região de EEJ próximo a estação de registro se encontra no plano z = 0, sendo que a sua espessura l é confinado entre z1 e z2:

27332,21

27443,88

27270,11

173,77

Juaba

26250,63

26399,57

26191,22

208,34

Centenário

23959,55

24064,45

23893,60

170,85

Variações regionais do componente Z

Os resultados indicam que as amplitudes das variações do componente Z são relativamente maiores nas regiões de bacias sedimentares da região Amazônica. Nas regiões fora de bacias sedimentares magnitudes das anomalias são pequenas. A figura abaixo ilustra um exemplo das variações observadas.

 1 ( z , t )  l  ( z )  (t )

onde δ representa a função delta de Dirac. A solução final da equação é: 𝐵 𝑧1 , 𝑡 1 = 𝜇𝜇0 {∆𝜎 𝑡 𝑙𝐸0 𝑡 2 ∞

+

𝑧1

[∆𝜎 𝑡 𝑙𝐸𝑛 0, 𝑡 + 𝜎𝑔

𝑑𝑧 ′ 𝐸𝑛 𝑧 ′ , 𝑡 + 𝜎𝑓

0

𝑛=1

Perturbado

1

Moderado

Correlação Geológica: Aventa-se a possibilidade de que as maiores anomalias no componente Z na região Amazônica e relacionada com a presença de uma camada condutora onde ocorre fluxo de água subterrânea na região Amazônica (Rio Hamza).

Dados

0,8

0,6

Calmo 0,4

Modelo

Variações Diárias: Análises das variações diurnas do campo magnético registradas nas estações de Centenário, Juába e São Joaquim do Pacuí permitiram determinações das amplitudes dos componentes horizontal e vertical. As estações próximas ao EEJ (ex. Juaba) apresentaram amplitudes relativamente maiores conforme ilustrado na figura abaixo.

S. J. Pacuí

0,2

0 -1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Estações com amplitudes maiores de Z

-0,2

-0,4

-0,6

A figura acima ilustra resultados de ajuste do modelo aos dados observados na estação Juába, para o dia de 16 de setembro, 2011. Nota-se que o modelo é capaz de reproduzir, de modo geral, as características gerais de dados observados. Indica que as variações nos componentes H e Z são resultados de interações energéticas de ventos neutros e cargas elétricas de EEJ com a variação diurna na radiação solar incidente.

Estações com amplitudes menores de Z

Conclusões: Os resultados deste trabalho permitiram a caracterização das variações diurnas do campo magnético na região norte do Brasil e natureza das influencias do EEJ. Agradecimentos: O primeiro autor é recipiente de bolsa CAPES.