Equatorial E region electric fields at the dip equator: 2. Seasonal variabilities and effects over Brazil due to the secular variation of the magnetic equator

Abstract

In this work, the seasonal dependency of the E region electric field (EEF) at the dip equator is examined. The eastward zonal (E-y) and the daytime vertical (E-z) electric fields are responsible for the overall phenomenology of the equatorial and low- latitude ionosphere, including the equatorial electrojet (EEJ) and its plasma instability. The electric field components are studied based on long-term backscatter radars soundings (348 days for both systems) collected during geomagnetic quiet days (Kp <= 3+), from 2001 to 2010, at the Sao LuIs Space Observatory (SLZ), Brazil (2.33 degrees S, 44.20 degrees W), and at the Jicamarca Radio Observatory (JRO), Peru (11.95 degrees S, 76.87 degrees W). Among the results, we observe, for the first time, a seasonal difference between the EEF in these two sectors in South America based on coherent radar measurements. The EEF is more intense in summer at SLZ, in equinox at JRO, and has been highly variable with season in the Brazilian sector compared to the Peruvian sector. In addition, the secular variation on the geomagnetic field and its effect on the EEJ over Brazil resulted that as much farther away is the magnetic equator from SLZ, later more the EEJ is observed (10 h LT) and sooner it ends (16 h LT). Moreover, the time interval of type II occurrence decreased significantly after the year 2004, which is a clear indication that SLZ is no longer an equatorial station due to the secular variation of the geomagnetic field.

Neste trabalho, a dependência sazonal do campo elétrico da região E (EEF) no equador de mergulho é examinada. Os campos elétricos zonal leste ( E y ) e vertical diurno ( E z ) são responsáveis ​​pela fenomenologia geral da ionosfera equatorial e de baixa latitude, incluindo o eletrojeto equatorial (EEJ) e sua instabilidade de plasma. Os componentes do campo elétrico são estudados com base em sondagens de radares retroespalhados de longo prazo (348 dias para ambos os sistemas) coletados durante dias calmos geomagnéticos ( Kp ≤ 3+), de 2001 a 2010, no Observatório Espacial de São Luís (SLZ), Brasil (2,33 ° S, 44,20 ° W), e no Rádio Observatório de Jicamarca (JRO), Peru (11,95 ° S, 76,87 ° W ) Entre os resultados, observamos, pela primeira vez, uma diferença sazonal entre o EEF nesses dois setores na América do Sul com base em medições coerentes de radar. O EEF é mais intenso no verão no SLZ, no equinócio no JRO e tem sido altamente variável com a temporada no setor brasileiro em comparação com o setor peruano. Além disso, a variação secular no campo geomagnético e seu efeito na EEJ sobre o Brasil resultou que quanto mais longe está o equador magnético de SLZ, mais tarde a EEJ é observada (10 h LT) e mais cedo termina (16 h LT ) Além disso, o intervalo de tempo de ocorrência do tipo II diminuiu significativamente após o ano de 2004,