Sobre

• CallistoÉ um espectrômetro solar que conta com um receptor em rádio que opera na região de frequências de 45 a 870 MHz. É um espectrômetro de varredura, rápido com dupla polarização linear. Suas principais características são: baixo preço de hardware, software livre, curto tempo de montagem. O instrumento tem baixo ruído próprio e é extremamente estável. A largura de banda total é 825 MHz, e a largura dos canais individuais é de 300 kHz. Um total de 1000 medições pode ser feitas por segundo. O espectrómetro é bem adequado para observação em rádio de baixa-frequência do Sol. É importante para a investigação da dinâmica de explosões solares e ejeções de massa coronal. Mais de 116 instrumentos desse tipo foram construídos até agora e colocados em funcionamento em vários locais, incluindo Bleien Observatory (Zurique) e NRAO (EUA).
• MagnetômetrosSão instrumentos usados para medir a intensidade e direção do campo magnético da Terra. Outros usos incluem a prospecção mineral, testes não destrutivos de materiais, avaliação das interferências nos enlaces de radiocomunicação e controle de atitude de satélites. O programa de Clima Espacial do INPE utiliza em suas medidas de variações do campo geomagnético na superfície da Terra magnetômetros do tipo núcleo saturado ("fluxgate magnetometer"). Nesses magnetômetros, um núcleo de material magnético de alta permeabilidade, de fácil saturação, é utilizado para obter o sinal do campo magnético existente no ambiente. Em geral, esses magnetômetros são constituídos por duas bobinas. A primeira, chamada de primária, provoca uma variação da permeabilidade do núcleo, saturando-o periodicamente. A segunda, chamada de secundária, faz a detecção do campo magnético externo que se quer medir. O sinal que aparece na bobina secundária é proporcional ao campo magnético externo na direção da bobina. Três sensores fluxgate orientados segundo três direções ortogonais, produzem as três componentes necessárias para a medição do campo geomagnético. Esse magnetômetro pode detectar variações do campo na faixa de frequências desde aproximadamente 0,1 Hz até o nível DC (0 Hz) e sua precisão é de 1 nT.
• CintilaçãoIonospheric scintillation of radio wave signals occurs due to presence of ionosphere irregularities of plasma or bubbles. The bubbles are generated at the magnetic equator after sunset due to instabilities in the plasma. They tend to move upward and align along the magnetic field lines to lower latitudes. Cintilação ionosférica em sinais de onda de rádio ocorre devido à presença de irregularidades de plasma ou bolhas na ionosfera. As bolhas são geradas no equador magnético após o pôr do sol, devido a instabilidades do plasma. Elas tendem a se mover para cima e mapear ao longo das linhas de campo magnético para baixas latitudes. A cintilação ionosférica é uma variação rápida da amplitude e da fase dos sinais de ondas de rádio e ocorrem quando estes sinais atravessam as irregularidades da ionosfera. Em termos práticos, esta variação significativa no nível de sinal de satélite amplitude pode levá-los a se tornarem indisponíveis para qualquer sistema. Por exemplo, a redução no número de satélites GPS, pode afetar o desempenho e a precisão de navegação. Disponibilidade, precisão, continuidade do serviço e integridade (capacidade do sistema a um comportamento sem erros ou falhas), são requisitos importantes e essenciais para a navegação crítica, tais como o transporte aéreo civil. O mapeamento da cintilação ionosférica é feito através de valores do índice S₄. O índice S₄ é o desvio padrão relativo à média de um minuto de dados, sendo a taxa de amostragem do sinal de 50 amostras por segundo. Veja a equação abaixo:

  S42 =	(<I2> - <I>2)
  	(<I>2)

  O mapeamento é feito através de valores interpolados do índice S4 nos pontos sub-ionosféricos para satélites com o angulo de elevação maior que 30 graus. Ponto sub-ionosférico é o ponto onde o sinal do satélite cruza a ionosfera numa altitude de 350 Km. No mapa, os pontos sub-ionosféricos são representados pelos PONTOS BRANCOS.
• IonossondasA Ionossonda é um tipo de radar que emite pulsos de energia eletromagnética em frequências variáveis entre 1 e 30 MHz. O princípio da sondagem ionosférica consiste em transmitir verticalmente um pulso em radiofrequência, o qual é refletido na ionosfera na altura em que a frequência da onda se iguala à frequência de plasma do meio. O tempo decorrido entre a transmissão e a recepção do sinal é transformado em altura e um gráfico de frequência em função de altura (ionograma) é gerado. Dessa forma pode-se obter o perfil vertical de densidade eletrônica das camadas E e F da ionosfera, uma vez que a densidade eletrônica na altura em que a onda foi refletida é proporcional ao quadrado da frequência da onda. As Digissondas utilizadas pelo INPE consistem de: conjunto de transmissor e receptores, computadores e softwares de processamento dos dados em tempo real; antena transmissora tipo delta cruzado; quatro antenas receptoras, as quais possibilitam medidas de deriva, feitas através do deslocamento doppler das irregularidades do plasma ionosférico.
• TEC MAPO Conteúdo Total Eletrônico - TEC (sigla em inglês, "Total Electron Content") corresponde à densidade eletrônica ionosférica integrada ao longo do caminho entre o receptor situado no solo e o satélite de GNSS (sigla em inglês, "Global Navigation Satellite System"), em uma coluna cuja área da base é unitária. A unidade de medida do TEC é o TECU (1016 elétrons/m2). Distúrbios ionosféricos são proporcionais ao TEC, sendo um importante parâmetro na inferência do erro de posicionamento (erro de alguns metros) e a velocidade do movimento dos receptores (por exemplo, instalados em automóveis e aviões), em seguida erros causados pela atmosfera, densidade e o vapor de água (erros da ordem de centímetros), também influenciam. Para obter o valor TEC, é usado um comportamento físico da propagação de ondas eletromagnética (ondas de rádio) na ionosfera. Quando a onda de rádio propaga-se na ionosfera, a mesma desvia o seu caminho (o efeito de refração), alterando o caminho geométrico entre o satélite GNSS e o receptor. Conhecido como atraso ionosférico. Na prática, para obter o TEC, sem inclusão de outros erros, utiliza-se uma técnica de observação de duas frequências f1 e f2, por exemplo: o sistema de posicionamento americano GPS (sigla em inglês, "Global Positioning System"), utiliza as frequências f1=1575.42 MHz, f2=1227.60 MHz. Neste caso, o TEC é proporcional a diferença de fase entre as duas frequências, TEC = 9.52*( Φ_1 - Φ_2 ) + B, onde Φ_1,2 são os números de onda de cada frequência e o B é o erro instrumental a ser definido para cada satélite e receptor. O TECMAP apresenta a distribuição do TEC na América do Sul, variando de 1 a 80 TECU, nos níveis de cor roxo (menor valor) a vermelho (maior valor).
• ImageadorImageador é um dispositivo óptico composto por uma lente do tipo olho de peixe com campo de visão de 180º, um sistema de filtros e lentes e uma câmera CCD de alta resolução (1024 x 1024 pixels). O instrumento é projetado para observar as emissões da aeroluminescência noturna na região da mesosfera (80 a 100 km de altitude) e da ionosfera (200 a 500 km de altitude), em especial a emissão da Hidroxila (OH 700-900 nm) e do Oxigênio atômico (OI 630 nm). As emissões da Hidroxila são provenientes de uma camada de emissão de 7-10 km de espessura, centrada em 87 km de altura, utilizada para observar a dinâmica da mesosfera, no que diz respeito à propagação de ondas de gravidade, enquanto que a emissão do Oxigênio atômico é proveniente de uma camada de emissão, com aproximadamente 50 km de espessura, centrada em 250 km de altitude, empregada para monitorar a dinâmica da ionosfera, principalmente a dinâmica das bolhas de plasmas equatoriais.
• Vapor D’agua integrado - IWVAs estimativas do IWV (acronimo do Inglês Integrated Water Vapor que significa vapor d'água integrado) é uma medida de todo o vapor d'água existente na coluna atmosférico, que concencionalmente no SI é tratada na unidade de massa de água por unidade de área [kg/m2]. Dentre as diferentes forma que quantificar o IWV, o uso dos receptores do sistema de posicionamento por satélites (GNSS - Global Navigation Satellite System) tem sido bastante explorado devidos suas significativas vantagens, podendo se destacar a precisão das estimativas associadas com o seu baixo custo. As estimativas do IWV apresentadas nessa página do EMBRACE são frutos do processamento em tempo real dos dados da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sinais GNSS, rede mantida pelo IBGE e colaboradores, os quais tem como maior potencial de utilização a assimilação em Modelos de Previsão Numérica de Tempo, atividade que está em curso no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do INPE.