Estudio del comportamiento de irregularidades en la capa F en bajas latitudes del hemisferio sur

Abstract

Las irregularidades de la región F ionosférica pueden afectar gravemente a los sistemas de navegación y comunicación. Para mejorar las capacidades predictivas sobre su ocurrencia, es clave comprender sus variabilidades en una amplia gama de escalas de tiempo y en diferentes regiones. Los estudios previos en latitudes bajas de América del Sur se han realizado principalmente en la región oriental. Sin embargo, todavía hay pocos reportes sobre el spread-F en Argentina debido a la falta de datos de ionosonda. Las tormentas geomagnéticas pueden afectar la generación de estas irregularidades de una manera que aún no se comprende completamente. Este trabajo presenta el análisis de las características de ocurrencia de irregularidades ionosféricas cerca de la cresta sur de la Anomalía de Ionización Ecuatorial en Argentina (Tucumán, 26.8 S, 65.2 O; latitud magnética 15.5 S) desde noviembre de 2014 a diciembre de 2019 para diferentes condiciones solares y geomagnéticas. Además, se estudiaron los efectos de seis tormentas moderadas e intensas, que tuvieron lugar en diferentes estaciones y con diferente origen, Coronal mass ejection (CME) y co-rotating interaction region (CIR), en la generación de irregularidades del plasma. Por último, se examinaron las características de ocurrencia de irregularidades ionosféricas sobre América del Sur durante tres tormentas geomagnéticas intensas. Se usaron observaciones de estaciones de ionosondas y GPS en Tucumán, Brasil y Perú, observaciones del Jicamarca Unattended Long-term Investigations of the Ionosphere and Atmosphere (JULIA) radar y mediciones de densidad de electrones in situ de Swarm. Los resultados muestran que, en condiciones geomagnéticas calmas, el range spread-F(RSF) observado en invierno en Tucumán, durante baja actividad solar no está relacionado con burbujas de plasma originadas en el ecuador magnético. Una posibilidad es que estas irregularidades estuvieran asociadas con medium-scale travelling ionospheric disturbances (MSTIDs) nocturnos. En condiciones perturbadas, la generación (inhibición) de irregularidades está relacionada con el efecto de los campos eléctricos perturbados hacia el este (oeste)—disturbance dynamo electric fields and prompt penetration electric fields—que crearon condiciones favorables (desfavorables) para la generación de irregularidades al elevar (bajar) la región F. Otros factores también podrían afectar la generación de irregularidades durante las tormentas consideradas. Algunos de ellos son los vientos perturbados meridionales, que pueden cambiar la conductividad integrada en la línea de campo de los tubos de flujo inestables e influir en el crecimiento de un proceso de inestabilidad; y las travelling ionospheric disturbances (TIDs) debido al calentamiento Joule durante los periodos de tormenta.