Estudio de las capas E esporádicas tipo Blanketing sobre el Radio Observatorio de Jicamarca

Abstract

Las capas E esporádicas (Es) son regiones de incremento de la densidad de electrones observadas entre 90 y 130 km de altura y constituidas de iones metálicos de origen meteórico, tienen diferentes mecanismos de formación de acuerdo a la latitud donde se presentan. Las capas Es son de tipo blanketing (Esb) cuando pueden bloquear parcial o totalmente las ondas de radio en las frecuencias transmitidas por las ionosondas para el sondeo de la ionósfera superior (entre 1.0 MHz y 14.0 MHz). Estas capas suelen aparecer durante 15 – 45 minutos y sus mecanismos físicos de formación en regiones cercanas al ecuador magnético aún siguen siendo objeto de estudio. Las capas Esb pueden influir en las comunicaciones vía señales de alta frecuencia o HF (High Frequency). Uno de los principales retos para el estudio estadístico de las capas E esporádicas tipo blanketing (Esb) en estaciones ecuatoriales es la forma de identificarlos. Anteriormente estos han sido identificados únicamente de forma visual a partir de los ionogramas, probablemente porque el software disponible de escalado automático no consigue identificar adecuadamente los eventos de Esb. En esta tesis se ha utilizado técnicas de procesamiento de imágenes y algoritmos de machine learning para la identificación automática de los eventos Esb, consiguiendo un 89 % de sensibilidad y un F1 - score de 80 %. En esta tesis se ha desarrollado el primer estudio estadístico de la ocurrencia de las capas Esb sobre el Radio Observatorio de Jicamarca usando ionogramas de la Digital Portable Sounder (DPS) – 4 registrados entre 2001 y 2018. Se ha encontrado que estas capas Esb ocurren principalmente en los meses del solsticio de Diciembre sobre todo en años de mínima actividad solar. Además presentan mayor ocurrencia en años de mínima actividad solar respecto a años de máxima actividad solar. Estas capas ocurren principalmente entre las 0700 y las 2000 horas LT con un pico principal alrededor de las 1600 LT y un segundo pico alrededor de las 0800-0900 LT. Se ha propuesto un nuevo criterio para identificar las capas Esb teniendo en cuenta la tendencia normal de la frecuencia mínima de la capa F de la ionósfera debido principalmente a la absorción de la región D (región entre 50 y 80 km de altura). Además se ha realizado comparaciones de eventos Esb registrados por la digisonda DPS-4 y por la ionosonda VIPIR. Adicionalmente se ha obtenido el MH entre los magnetómetros de Jicamarca y Piura para medir la intensidad del electrochorro ecuatorial y contra electrochorro ecuatorial y su comportamiento en los tiempos donde ocurren capas Esb. Finalmente discutimos las posibles condiciones que favorecen la formación de las capas Esb.