Magnetômetros são instrumentos usados para medir a intensidade, direção e
sentido de campos magnéticos em sua proximidade. Atualmente existem três
magnetômetros que estão sendo utilizados para a medição desses valores pelo Instituto
Brasileiro de Pesquisas Espaciais (INPE) que estão localizados em Cachoeira Paulista -
São Paulo, Eusébio - Ceará, São Luiz - Maranhão. Depois dos valores terem sido
coletados em cada aparelho, eles são armazenados em um servidor no formato de
arquivos textuais ou compactados, dependendo do tipo de informação. Para que esses
valores possam ser utilizados em pesquisas futuras, nosso trabalho focou no
desenvolvimento de um sistema que pudesse acessar esses arquivos, fazer a leitura e
registrar os valores contidos nos arquivos em um banco de dados relacional,
implementado com a tecnologia PostgreSQL. Depois de armazenadas, essas
informações são usadas em um sítio na internet para consulta e visualização em forma
de gráficos, dispostos por data de aquisição. Esse programa, escrito em linguagem de
programação PHP, faz a leitura diária desses arquivos usando o protocolo de
comunicação File Transfer Protocol (FTP) a cada hora, agendada utilizando o serviço
Cron do sistema operacional Linux. Na base de dados também são cadastradas as
informações relativas a instalação dos aparelhos para uso em consultas no sítio.
A interpolação de dados observados ou simulados é importante em diversas áreas, incluindo a de previsão de fenômenos físicos e atmosféricos. Um dos métodos de interpolação geoestatística mais importante, utilizado em muitos trabalhos científicos, é o método de interpolação de Kriging. O trabalho, ainda em andamento, pretende adequar o método de Kriging para processamento em cluster e será utilizado no sistema de previsão diário da dinâmica da ionosfera terrestre. A implementação deste método inicia com a criação de um semi-variograma para os dados simulados disponíveis, considerando três dimensões. Um semi-variograma é um gráfico que correlaciona a semi-variância, em uma direção, e sua respectiva distância. Para esse estudo foi considerada a direção norte-sul e analisado, em cada ponto, distâncias fixas entre zero e quatro mil quilômetros. A semi-variância entre dois pontos, a uma dada distância avaliada, é calculada pelo quadrado da diferença dos valor nos pontos avaliados. No caso estudado, são utilizados valores de concentração eletrônica. Esta análise de correlação entre os pontos, de mesma direção, foi dividida em faixas para que possa ser processada em clusters de computadores, reduzindo o tempo necessário de processamento. Para realizar esses cálculos foi desenvolvido um programa na linguagem C++, e os gráficos resultantes serão analisados utilizando o software Scilab. Como resultado do semi-variograma espera-se uma curva crescente com valor máximo que representa a distância máxima de influência de um determinado ponto para ser considerado na interpolação.
O trabalho desenvolvido dá continuidade a atividades anteriormente realizadas.
Elas abrangeram a elaboração de um Sistema de Previsão da Dinâmica Ionosférica, que
simula o comportamento da Ionosfera em três dimensões, prevendo sua distribuição de
densidade eletrônica ao longo do dia em função da latitude, longitude e elevação. Esse
sistema considera o comportamento particular que a ionosfera apresenta em regiões
próximas ao equador magnético, que cruza nosso país, apresentando melhorias na
modelagem em comparação a sistemas similares já desenvolvidos para outras partes do
mundo. A primeira etapa do trabalho focou a compreensão dos softwares desenvolvidos e
documentação, em língua inglesa, dos arquivos-fonte da aplicação, de forma a permitir que
futuros projetos possam ser mais facilmente desenvolvidos a partir do sistema existente,
além de aprofundar o entendimento e facilitar o manuseio das ferramentas desenvolvidas
previamente. A etapa atual do trabalho visa a compreensão de técnicas relacionadas à
Assimilação de Dados, incluindo seus algoritmos e métodos. Essa etapa é necessária na
utilização de um sistema de previsão, pois é capaz de agregar dados observacionais em
tempo real, aumentando a qualidade da previsão. Para o caso ionosférico, os principais
instrumentos que fornecem dados para assimilação são as Ionossondas, estações de GPS e
Satélites.
O projeto tem como objetivos o estudo e o desenvolvimento de uma base de dados com informações oriundas de ionossondas e estações GPS visando a assimilação no sistema que realiza a previsão diária da dinâmica ionosférica baseado no SUPIM. Para isso pretende-se utilizar a técnica de Interpolação Ótima, desenvolvendo um protótipo para assimilação de dados que será integrado ao sistema. Além disso serão avaliados outros métodos para assimilação de dados adequados aos dados observacionais disponíveis.
O projeto tem como objetivo a idenficação e implantação de possíveis melhorias para o sistema de previsão da dinâmica da ionosfera terrestre baseado no SUPIM (Sheffield University Plasmaphere-ionosphere Model). Para isso, será feito um estudo prévio do funcionamento das tecnologias utilizadas e do próprio sistema desenvolvido. As principais metas são a diminuição do tempo de simulação e a expansão da mesma, que hoje ocorre apenas para a área da América do Sul, para todo o Globo. Além disso, o projeto visa garantir que a previsão do conteúdo eletrônico da ionosfera possa ser disponibilizada diariamente sem interrupções.