Rocket-borne photometers and electron density probes were launched on-board two Brazilian Sonda III rockets from Natal (5.8° S, 35.2° W), Brazil, one on December 11, 1985 (20:30 LST) and the other on October 31, 1986 (22:59 LST). The payload consisted of photometers for the OI 557.7 nm and OI 630 nm emission lines, mounted parallel to the spin axis of the rocket, a Langmuir probe (LP) and a High Frequency Capacitance Probe (HFC) used to measure the ionospheric electron density and its spatial fluctuations. The photometers were used to measure the intensities of the green and red emission lines of atomic oxygen from the nocturnal ionosphere. The measured values of electron densities from these rocket flights and other parameters from IRI-2001 and MSIS-E 90 models are used to obtain volume emission rate profiles of the atomic oxygen OI 557.7 nm and OI 630 nm. These are compared with the height profiles of the respective emission lines obtained from the rocket-borne photometers. A discussion is carried out of the results of these comparative studies.

Fotómetros y sensores para medidas de densidad electrónica a bordo de cohetes de sondeo brasileños Sonda III fueron lanzados desde Natal (5.8° S, 35.2° W), Brasil. El primero en 11 de Diciembre de 1985 (20:30 hora local) y el otro en 31 de Octubre de 1986 (22:59 hora local). La carga científica consistió de fotómetros para medir emisiones de oxígeno atómico OI 557.7 nm (línea verde) y OI 630 nm (línea roja) en la ionosfera nocturna, dispuestos paralelamente al eje de giro del cohete, y dos sondas de densidad electrónica: una sonda de Langmuir y la otra tipo capacitiva de alta frecuencia, utilizadas para medir la densidad electrónica ionosférica y la presencia de fluctuaciones espaciales. Los valores de densidad electrónica medidos desde esos vuelos de cohetes y otros parámetros obtenidos en los modelos IRI-2001 y MSIS-E 90 han sido utilizados para obtener perfiles de tasa de emisión volumétrica de los oxígenos atómicos OI 557.7 nm y OI 630 nm. Esos datos son comparados con perfiles de altitud obtenidos a partir de los datos de los fotómetros. Tomando como base este estudio comparativo, realizamos una discusión.

Meteor wind measurements obtained from São João do Cariri-PB (7.4° S, 36.5° W), Brazil, during 2005, have been used to examine the ultra-fast Kelvin wave characteristics in the mesopause and lower thermosphere region. The hourly winds were subjected to wavelet analysis and the results revealed the presence of 3-4 day oscillation in four episodes along the year. The observed parameters were used to check if the 3-4 days oscillations satisfy the dispersion relation for Kelvin waves. The results showed that only the oscillations that occurred in February-March and May-June (first and second events), are compatible with equatorial ultra-fast Kelvin wave propagation, with zonal wave number s=1. During these two events, the zonal wind amplitudes reached maximum values of 25 m/s and 20 m/s respectively. The vertical phase structure showed descending phase, compatible with ascending wave energy, and vertical wavelengths of about 40 km were found for both events.

Mediciones de vientos obtenidas con un radar de meteoros operando en São João do Cariri-PB (7.4° S, 36.5° O), Brasil, durante el año 2005, se han usado para estudiar las características de las ondas ultra rápidas Kelvin en la región de la mesopausa y la termosfera inferior. Un análisis de los datos, por la técnica de transformadas de wavelet, revela la ocurrencia de oscilaciones con periodos de 3 a 4 días en ese año. Parámetros observados fueron usados para confirmar si las oscilaciones de 3 a 4 días satisfacen la relación de dispersión para ondas Kelvin. Los resultados muestran que solamente las oscilaciones ocurridas (presentes) en los meses de febrero-marzo y mayo-junio (denominados primero y segundo eventos), son compatibles con ondas propagantes Kelvin ultra rápidas con un número de onda zonal s=1. En ambos eventos, la amplitud del viento zonal alcanzó valores máximos de 25 m/s y 20 m/s, respectivamente. La progresión vertical de la fase muestra una fase descendiente, compatible con una propagación de la energía de onda subiendo y una longitud de onda vertical de aproximadamente 40 km para ambos eventos.

Camadas esporádicas neutras, com espessuras entre algumas centenas de metros e vários quilômetros, são observados por radar de laser na mesma faixa de altura que a E-esporádica ionosférica. Camadas Ns foram observadas pela primeira vez em sódio, 20 anos atrás, e mais recentemente foram observadas em potássio, ferro e cálcio. Como no caso de Es existe uma ligação forte com ondas atmosféricas, e vários estudos mostraram uma possível conexão com oscilações de marés na baixa termosfera. Observações recentes em São José dos Campos mostraram que camadas de sódio esporádicas freqüentemente ocorrem nas alturas dos picos da concentração de sódio produzidos por uma onda atmosférica. Em alguns casos, onde o comprimento de onda vertical da oscilação é curto, pode-se identificar até 3 oscilações completas, sendo que e a camada esporádica sempre se forma no pico de altura maior. Nos casos de eventos de longa duração, observa-se uma propagação da camada Ns no sentido de alturas menores, acompanhando a propagação de fase da onda atmosférica. Baseado nestas observações propõe-se que a recombinação de íons de sódio seja responsável pela formação das camadas esporádicas.

Sporadic neutral layers, with thicknesses between a few hundred meters and several kilometers, are observed by lidar in the same height range as ionospheric sporadic E. Ns layers were first observed in sodium, 20 years ago, and more recently have also been seen in potassium, iron and calcium. As in the case of Es there is a strong link with atmospheric waves, and a number of studies have shown evidence for a possible connection with tidal oscillations in the lower thermosphere. Recent observations at São José dos Campos, Brazil, have shown that sporadic sodium layers are frequently observed to occur at the heights of peaks in sodium concentration corresponding to a propagating atmospheric wave. In cases where the vertical wavelength of the propagating wave is short, as many as three complete oscillations can sometimes be seen, and the sporadic layer always occurs at the highest wave maximum, typically in the range 95-100 km. In the case of long-lived events the Ns layer is observed to accompany the downward phase propagation of the atmospheric wave. On the basis of these observations a case is made for the recombination of sodium ions as the source of the observed sporadic layers.

Este artigo trata da obtenção do perfil de temperatura atmosférica entre 80 e 100 km de altura, região da mesopausa. Ele é baseado no desenvolvimento e aprimoramento de uma técnica experimental simples que permite determinar a temperatura da atmosfera utilizando um radar de laser e as propriedades físicas do sódio mesosférico. A técnica consiste em sintonizar o radar de laser na linha D2 do sódio (5890 Å) e substituir o espelho de saída do laser por um interferômetro Fabry-Perot com "free-spectral-range" de 0,0198 Å, mesmo valor da separação da estrutura hiperfina da linha D2 do sódio. Inicialmente um controlador de temperatura permite variar a temperatura do Fabry-Perot e realizar uma varredura em comprimento de onda na estrutura hiperfina do sódio. Posteriormente um Fabry-Perot controlado por pressão permite mudar o comprimento de onda do laser do máximo para o mínimo da estrutura hiperfina. A temperatura do sódio, ou da atmosfera, uma vez que estão em equilíbrio termodinâmico, é inferida da convolução entre o perfil do laser e o perfil ressonante do sódio. Alguns experimentos foram realizados para verificar a validade da nova técnica e para fornecer o perfil de temperatura na região da mesopausa. Aqui são apresentados os perfis de temperatura do dia 28/08/95, obtido com o Fabry-Perot controlado por temperatura, e do dia 17/10/96, obtido com o Fabry-Perot controlado por pressão.

This paper is about the acquisition of the temperature profile between 80 and 100 km, in the mesopause region. It is based on the development and improvement of a simple experimental technique that enable to determine the atmospheric temperature using a lidar and the physical properties of the mesospheric sodium. The technique consists in tune the lidar in the D2 line of the sodium (5890 Å) and substitutes the output mirror of the laser by a Fabry-Perot interferometer which has the free-spectral-range of 0.0198 Å, same value of the separation between the hyperfines components of the D2 line. Initially, a temperature controller permits to vary the Fabry-Perot temperature and to do a wavelength sweeping in the hyperfine structure of the sodium. Subsequently, a Fabry-Perot with pressure control enables to change the laser wavelength between the maximun and the minimun of the hyperfine structure. The sodium and the atmospheric temperature, once they are in thermodinamic equilibrium, are deduced from the convolution between the laser spectrum and the sodium resonance profile. Some experiments were realized to verify the validity of the new technique and to provide the temperature profile in the mesopause region. Here are shown the temperature profiles of the days 08/28/95, obtained with the Fabry-Perot controlled by temperature, and 10/17/96, obtained with the Fabry-Perot controlled by pressure.

Neste trabalho apresentamos resultados da análise de perfis verticais, obtidos simultaneamente, das emissões OI 557,7 nm, banda (0-0) do sistema O2 atmosférico e sistema O2 Herzberg I, em termos dos processos de formação e perda dos estados O(¹S), O2(b¹sigmag+ ) e O2(A³sigmau+ ). Os perfis de emissão foram obtidos via fotômetros instalados a bordo de um foguete lançado de Alcântara (2(0)S, 44(0)O) em 31 de maio de 1992, às 23:52 (LT). A carga útil continha 6 fotômetros dispostos paralelos ao eixo do foguete para medir a taxa de emissão volumétrica das linhas OI 557,7 nm e NaD (589 nm), da banda (0-0) do sistema O2 atmosférico, do sistema O2 Herzberg I (275 nm) e do contínuo a 578 nm e 4 fotômetros dispostos transversalmente, em um ângulo de 90(0), para medir a taxa de emissão volumétrica das linhas OI630 nm e NaD (589 nm), da banda OH(8-3) e do contínuo a 710 nm. Nossos resultados, no caso dos estados O(¹S) e O2(b¹sigmag+ ), sugerem a validade, também para região equatorial, de parâmetros derivados de experimentos em latitudes altas. No caso do estado O2(A³sigmau+ ), nossos resultados sugerem coeficientes de perda por colisões com O2 e/ou N2 maiores que os anteriormente propostos com base em dados aeronômicos, mas em acordo com resultados recentes de laboratório.

Simultaneous measurements of the nightglow profiles of the O2 Herzberg I bands, the O2 atmospheric (0-0) band and the OI 557.7 nm line are discussed in terms of the excitation and loss of the O(¹S), O2(b¹sigmag+ ) and O2(A³sigmau+ ) states. The measurements were carried out by rocket-borne photometers launched from Alcântara (2(0)S, 44(0)W) on May 31, 1992 at 23:52 LT. The rocket payload contained 6 longitudinal photometers to measure the OI 557,7 nm and NaD 589 nm lines, the O2 atmospheric (0-0) and Herzberg I bands and the continuum at 578 nm, together with 4 transverse photometers measuring the OI 630 nm and NaD 589 nm lines, the OH(8-3) band and the continuum at 710 nm. The results for the O(¹S) and O2(b¹sigmag+ ) states suggest the validity for the equatorial region of empirical parameters derived from measurements made at high latitudes. For the O2(A³sigmau+ ) states, the quenching rates required to explain the measurements are higher than the values derived from previous airglow measurements but in agreement with recent laboratory measurements.