Can a Halo CME from the limb be geoeffective?

The probability for a halo coronal mass ejection (CME) to be geoeffective is assumed to be higher the closer the CME launch site is located to the solar central meridian. However, events far from the central meridian may produce severe geomagnetic storms, like the case in April 2000. In this work, we study the possible geoeffectiveness of full halo CMEs with the source region situated at solar limb. For this task, we select all limb full halo (LFH) CMEs that occurred during solar cycle 23, and we search for signatures of geoeffectiveness between 1 and 5 days after the first appearance of each CME in the LASCO C2 field of view. When signatures of geomagnetic activity are observed in the selected time window, interplanetary data are carefully analyzed in order to look for the cause of the geomagnetic disturbance. Finally, a possible association between geoeffective interplanetary signatures and every LFH CME in solar cycle 23 is checked in order to decide on the CME's geoeffectiveness. After a detailed analysis of solar, interplanetary, and geomagnetic data, we conclude that of the 25 investigated events, there are only four geoeffective LFH CMEs, all coming from the west limb. The geoeffectiveness of these events seems to be moderate, turning to intense in two of them as a result of cumulative effects from previous mass ejections. We conclude that ejections from solar locations close to the west limb should be considered in space weather, at least as sources of moderate disturbances.

Can a Halo CME from the limb be geoeffective?

The probability for a halo coronal mass ejection (CME) to be geoeffective is assumed to be higher the closer the CME launch site is located to the solar central meridian. However, events far from the central meridian may produce severe geomagnetic storms, like the case in April 2000. In this work, we study the possible geoeffectiveness of full halo CMEs with the source region situated at solar limb. For this task, we select all limb full halo (LFH) CMEs that occurred during solar cycle 23, and we search for signatures of geoeffectiveness between 1 and 5 days after the first appearance of each CME in the LASCO C2 field of view. When signatures of geomagnetic activity are observed in the selected time window, interplanetary data are carefully analyzed in order to look for the cause of the geomagnetic disturbance. Finally, a possible association between geoeffective interplanetary signatures and every LFH CME in solar cycle 23 is checked in order to decide on the CME's geoeffectiveness. After a detailed analysis of solar, interplanetary, and geomagnetic data, we conclude that of the 25 investigated events, there are only four geoeffective LFH CMEs, all coming from the west limb. The geoeffectiveness of these events seems to be moderate, turning to intense in two of them as a result of cumulative effects from previous mass ejections. We conclude that ejections from solar locations close to the west limb should be considered in space weather, at least as sources of moderate disturbances.

Sobre a natureza dos processos físicos de aquecimento da atmosfera de estrelas do tipo solar

In the present work, we have studied the nature of the physical processes of the coronal heating, considering as basis significant samples of single and binary evolved stars, that have been achieved with the ROSAT satellite. In a total of 191 simple stars were studied, classified in the literature as giants with spectral type F, G and K. The results were compared with those obtained from 106 evolved stars of spectral type F, G and K, which belong to the spectroscopic binary systems. Accurate measurements on rotation and information about binarity were obtained from De Medeiros s catalog. We have analysed the behavior of the coronal activity in function of diverse stellar parameters. With the purpose to better clarify the profile of the stars evolution, the HR diagram was built for the two samples of stars, the single and the binary ones. The evolved traces added in the diagram were obtained from the Toulouse-Geneve code, Nascimento et al. (2000). The stars were segregated in this diagram not only in range of rotational speed but also in range of X-ray flux. Our analysis shows clearly that the single stars and the binary ones have coronal activity controlled by physical process independent on the rotation. Non magnetic processes seem to be strongly influencing the coronal heating. For the binary stars, we have also studied the behavior of the coronal emission as a function of orbital parameters, such as period and eccentricity, in which it was revealed the existence of a discontinuity in the emission of X-rays around an orbital period of 100 days. The study helped to conclude that circular orbits of the binary stars are presented as a necessary property for the existence of a higher level ofX-rays emission, suggesting that the effect of the gravitational tide has an important role in the coronal activity level. When applied the Kolmogorov-Smirnov test (KS test ) for the Vsini and FX parameters to the samples of single and binary stars, we could evidence very relevant aspects for the understanding of the mechanisms inherent to the coronal activity. For the Vsini parameter, the differences between the single stars and the binary ones for rotation over 6.3 km/s were really remarkable. We believe, therefore, that the existence of gravitational tide is, at least, one of the factors that most contribute for this behavior. About the X-rays flux, the KS test showed that the behavior of the single and the binary stars, regarding the coronal activity, comes from the same origin

Tratamento de dados associados com a radiação solar fornecidos pelo Instituto Português do Mar e da Atmosfera, Madeira

Este relatório técnico tem como objetivo descrever o modo como os registos das amostras de dados, i.e., medições das grandezas meteorológicas fornecidas pelo Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA), ilha da Madeira, foram tratadas. Foram utilizados registos de oito estações meteorológicas distribuídas pela ilha. No relatório técnico estão descritos os processos de filtragem das medições de radiação solar global e radiação solar difusa, de temperatura máxima e mínima do ar, a correção da radiação solar difusa, o preenchimento de lacunas nas medições e a dimensão da amostra de dados utilizada em cada estação. Este relatório também descreve os métodos utilizados para preencher as lacunas nas séries de dados originais, bem como os métodos utilizados na construção do ano médio e do ano meteorológico típico. O ano meteorológico típico será posteriormente usado na simulação da produção de energia solar através de sistemas fotovoltaicos instalados na ilha da Madeira.

Torre solar: estudo do rendimento e viabilidade de centrais térmicas solares para produção de energia eléctrica de pequena e média dimensão

O aproveitamento da radiação solar representa um recurso energético extremamente benéfico, quer no âmbito energético, quer no ambiental, contribuindo para a redução das emissões de gases nocivos para a atmosfera. Portugal apresenta uma radiação solar total média anual bastante elevada, colocando-se entre um dos países que apresentam melhores potencialidades para o aproveitamento da energia solar. A torre solar consiste numa estufa com uma determinada extensão com uma chaminé no seu centro e o seu funcionamento baseia-se no aquecimento do ar que circula por baixo da estufa, sendo expelido pela chaminé. Nesta tese é abordado o tema da torre solar e os princípios físicos inerentes ao seu funcionamento. Foi estudado e descrito o método de cálculo de diversos parâmetros e resultados associados ao funcionamento da torre solar. Elaborou-se uma folha de cálculo para obtenção dos valores de simulações de torres com diversas dimensões, tecendo-se conclusões quanto aos resultados e às variações dos mesmos, consoante as alterações de dimensão dos elementos que a constituem. Foram descritos os vários elementos que constituem uma torre solar, bem como as suas características e tipologias. Efectuou-se um estudo com aplicação a um caso real, para se tecer algumas conclusões e comentários relativamente à viabilidade de uma torre solar para a situação em causa. Por fim, com base em todo o trabalho desenvolvido e abordado, foi possível tecer-se algumas conclusões quanto à viabilidade das torres solares.

Módulo fotovoltaico com seguimento da posição solar

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Viabilidade da aplicação da energia solar no reaquecimento de uma central termoeléctrica

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Forecasting the Earth"s radiation belts and modeling solar energetic particle events: Recent results from SPACECAST

High-energy charged particles in the van Allen radiation belts and in solar energetic particle events can damage satellites on orbit leading to malfunctions and loss of satellite service. Here we describe some recent results from the SPACECAST project on modelling and forecasting the radiation belts, and modelling solar energetic particle events. We describe the SPACECAST forecasting system that uses physical models that include wave-particle interactions to forecast the electron radiation belts up to 3 h ahead. We show that the forecasts were able to reproduce the >2 MeV electron flux at GOES 13 during the moderate storm of 7-8 October 2012, and the period following a fast solar wind stream on 25-26 October 2012 to within a factor of 5 or so. At lower energies of 10- a few 100 keV we show that the electron flux at geostationary orbit depends sensitively on the high-energy tail of the source distribution near 10 RE on the nightside of the Earth, and that the source is best represented by a kappa distribution. We present a new model of whistler mode chorus determined from multiple satellite measurements which shows that the effects of wave-particle interactions beyond geostationary orbit are likely to be very significant. We also present radial diffusion coefficients calculated from satellite data at geostationary orbit which vary with Kp by over four orders of magnitude. We describe a new automated method to determine the position at the shock that is magnetically connected to the Earth for modelling solar energetic particle events and which takes into account entropy, and predict the form of the mean free path in the foreshock, and particle injection efficiency at the shock from analytical theory which can be tested in simulations.

Forecasting the Earth"s radiation belts and modeling solar energetic particle events: Recent results from SPACECAST

High-energy charged particles in the van Allen radiation belts and in solar energetic particle events can damage satellites on orbit leading to malfunctions and loss of satellite service. Here we describe some recent results from the SPACECAST project on modelling and forecasting the radiation belts, and modelling solar energetic particle events. We describe the SPACECAST forecasting system that uses physical models that include wave-particle interactions to forecast the electron radiation belts up to 3 h ahead. We show that the forecasts were able to reproduce the >2 MeV electron flux at GOES 13 during the moderate storm of 7-8 October 2012, and the period following a fast solar wind stream on 25-26 October 2012 to within a factor of 5 or so. At lower energies of 10- a few 100 keV we show that the electron flux at geostationary orbit depends sensitively on the high-energy tail of the source distribution near 10 RE on the nightside of the Earth, and that the source is best represented by a kappa distribution. We present a new model of whistler mode chorus determined from multiple satellite measurements which shows that the effects of wave-particle interactions beyond geostationary orbit are likely to be very significant. We also present radial diffusion coefficients calculated from satellite data at geostationary orbit which vary with Kp by over four orders of magnitude. We describe a new automated method to determine the position at the shock that is magnetically connected to the Earth for modelling solar energetic particle events and which takes into account entropy, and predict the form of the mean free path in the foreshock, and particle injection efficiency at the shock from analytical theory which can be tested in simulations.

Comparação da disponibilidade de radiação solar global e fotoperíodo entre as regiões vinícolas de Campo Belo do Sul-SC, Brasil e Pech Rouge, França

Realizaram-se a caracterização e a comparação da disponibilidade de radiação solar global e do fotoperíodo para o Planalto de Santa Catarina, representado por Campo Belo do Sul (latitude -28º00'00'', longitude -51º00'00'' e altitude de 950 metros), e para a região Mediterrânea do Sul da França, representada por Pech Rouge (latitude 43º08'35'', longitude 03º07'59'' altitude de 1,5 metro). Este estudo foi realizado para a fase de maturação das variedades de videira Chardonnay, Portan, Syrah, Viognier, Carignan, Grenache, Marselan, Mourvèdre e Cabernet Sauvignon. Foram também avaliadas as durações do fotoperíodo anual, do período noturno, da radiação solar global, da radiação solar e da insolação máxima no período de maturação, para ambas as localidades. As diferenças de comportamento fenológico e das posições geográficas dos dois locais promoveram diferenças quanto à disponibilidade e intensidade da radiação solar global, assim como do fotoperíodo. Apesar da uma maior transmissividade da atmosfera para Pech Rouge, o Planalto Catarinense apresentou maior disponibilidade e intensidade de radiação solar durante a fase de maturação da videira. Também, o acúmulo de horas de fotoperíodo foi superior no Planalto Catarinense do que em Pech Rouge. Estas diferenças de disponibilidade de radiação solar e fotoperíodo foram provenientes da menor duração da fase de maturação para Pech Rouge, da declinação solar em relação aos dois locais por ocasião da ocorrência desta fase e da diferença da camada atmosférica resultante da diferença de altitude.

Simulação da Química da Atmosfera Poluída por Automóveis Movidos a Álcool

Numerical modeling studies of urban atmospheres were performed with a photochemical box submodel which incorporates primary emission rates, temperature and solar irradiance rate coefficients. Actinic flux calculations were made for an appropriate latitude for Rio de Janeiro and initial concentrations and emission rates were taken from experimental data. The relative importance of individual reactions is discussed as well as the effect of enhanced aldehyde emissions from vehicles using ethanol and ethanol-containing fuel.

Análise da ionosfera usando dados de receptores GPS durante um período de alta atividade solar e comparação com dados de Digissondas

Cada vez mais é crescente o uso do GPS (Global Positioning System ) em estudos da atmosfera terrestre. Neste artigo, a atmosfera superior da Terra, denominada ionosfera, foi estudada durante um período de alta atividade solar (ano de 2001) usando dados de receptores GPS de dupla freqüência localizados na região brasileira, pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). A partir dos dados GPS foram calculados os valores de TEC (Total Electron Content - Conteúdo Total de Elétrons) da ionosfera. Adicionalmente foram incluídos no estudo dados de freqüência crítica da camada F2 advinda de Digissondas localizadas em São Luís/MA (3ºS; 44ºW) e Cachoeira Paulista/SP (22ºS; 45ºW), para fins de comparação. de uma forma geral, os resultados mostraram maiores valores de TEC durante os meses próximos aos equinócios e menores durante os meses de inverno. Quanto à variação diária do TEC, os menores valores foram verificados por volta das 4-6 HL (Hora Local) e os maiores durante o período da tarde, com valores um pouco maiores para São Luís. O segundo pico da anomalia equatorial foi verificado em Cachoeira Paulista nos meses próximos aos equinócios e verão. Na maioria dos meses, uma alta correlação linear foi verificada quando realizada a comparação entre os valores de freqüência crítica da camada F2 e os de TEC, principalmente para São Luís.

Potencial solar das radiações global, difusa e direta em Botucatu

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estimativa da radiação solar ultravioleta em Botucatu/SP Brasil utilizando técnicas de aprendizado de máquina

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estimativa da radiação solar direta na incidência nas partições instantânea, horária e diária a partir da radiação solar global

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA