ESTIMATIVA DA DENSIDADE DE CARGA ELETRICA ´ NO INTERIOR DAS NUVENS DE TEMPESTADE Documento uri icon

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  • doctoral thesis

abstrato

  • Este trabalho apresenta pela primeira vez um método que combina medidas de LMA e campo elétrico para determinar a densidade de carga elétrica no interior das nuvens de tempestade. Pela utilização do método desenvolvido nessa tese, é possível calcular a posição, a forma geométrica, e os volumes, dos centros de carga dentro da nuvem pelo uso do LMA, e a densidade de carga elétrica em cada centro pelas medidas de campo elétrico em solo. Foram escolhidos 24 casos, de nuvens com máximas refletividades de radar e máxima atividade elétrica concentrada próxima a rede de sensores de campo elétrico a fim de estimar-se as densidades de carga elétrica em cada um dos seus centros de carga elétrica. Verificou-se que o método acertou a polaridade de 53 dos 63, isto é 84\% centros de carga c1étrica estimados tomandose como referencia a polaridade determinada pelo LMA segundo a teoria do líder bidirecional (MAZUR, 2002; WIENS, 2005). Os acertos das polaridades considerandose apenas os casos da BASE 1 foram 24 entre 30 centros estimados, ou seja 83\%. Para os casos da BASE 2 foram 28 acertos em 33 centros estimados, isto é 85\%. Este resultado confirma os trabalhos de Mazur (2002), Wiens (2005). Valores típicos de densidade de carga elétrica negativa e positiva estimados pelo método foram respectivamente: -21, 1nC/m$^{3}$ e 9nC/m$^{3}$, e confirmam os resultados de Stolzenburg et al. (1998), Zhao et al, (2010), Marshall et al, (1995) que através da utilização de sondas em balões mediram valores de densidade negativa e positiva respectivamente da ordem de: -11 n/C$^{3}$ e 5nC/m$^{3}$. Desta forma tanto as magnitudes dos valores quanto as polaridades predominantes em cada centro coincidiram com os trabalhos experimentais.
  • This thesis shows for the first time a method that combines LMA and electric field measurements to determine the electric charge density within the storm clouds. By using the method developed in this thesis, it is possible to estimate the position, geometric shape, and the volumes of charge centers within the cloud by using the LMA, and the electric charge density at each center by the electric field measurements in ground. 24 cases were choscn, with maximum radar reflectivities and maximum electric activity closed to electric field sensor network in order to estimate the electric charge densities for each electric charge centers. It has been found that the method hit the polarity 53 of 63, i.e. 84\% estimated electric charge centers taking as reference the polarity determined by the LMA according to the theory of a bidirectional leader (MAZUR, 2002; WIENS, 2005). Considering only cases of BASE 1, 25 of 30 centers have the same polarity, i.e. 83\%. For cases of BASE 2, 28 in 33 centers, that is 85\%, have the same polarity. This result confirms the wrorks of Mazur (2002), Wiens (2005). Typical negatives and positives electric charge density were estimated by the method: -21,1nC/m$^{3}$ and 9nC/m$^{3}$, and confirm the results of Stolzenburg et al. (1998), Zhao et al. (2010), Marshall et al. (1995) that by using probes on balloons measured negatives value and the positives density of approximately - 11n/C$^{3}$ and 5nC/m$^{3}$. In this way both the magnitudes of values as the predominant polarity in each center coincided with the experimental work.

data de publicação

  • 2015-01-01