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INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇOCAMPUS DE PESQUISAS GEOFÍSICAS MAJOR EDSEL DE FREITAS COUTINHOPROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLDNOTAS DE AULARESSONÂNCIA DE SCHUMANNRESSONÂNCIA DE SCHUMANNestá licenciado sob CC BY-NC-ND 4.0© 1 por PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD
INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇO - IAE - CONVÊNIO 2002-2012 PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD (c)1998 revisado em 2008 e em 2014. - Original em 1995 , publicado no endereço: http://www.geocities.ws/ressonanciadeschumann _py5aal/
RESUMO
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A ressonância de Schumann é uma série de picos eletromagnéticos que são captados por receptores de baixa frequência, ou de frequências extremamente baixas (ELF), cujos comprimentos de onda estão entre 100 000 quilômetros e 10 000 quilômetros, ou entre 3 Hz até 30 Hz. Os picos são causados pela excitação gerada a partir de descargas elétricas (Relâmpagos, raios, etc) entre a superfície da Terra e a ionosfera em interação com o campo magnético da Terra. Esta interação ocorre porque a temperatura no interior do planeta é em torno de 5.270 K. Isto ocorre porque o calor da formação da Terra ainda está em seu interior e há o decaimento de elementos radioativos como urânio, tório e potássio, que também geram energia térmica. A ocorrência de materiais mais densos é em maiores profundidades, e estes se encontram em forma líquida ou pastosa devida ação gravitacional, sendo que os menos densos se encontram próximos à superfície. Oitenta por cento da massa interior é formada por ferro e níquel, no manto terrestre, a matéria liquefeita, "magma", próxima à superfície é ejetada a partir de fissuras. Nas profundezas há uma camada sólida de ferro e níquel com raio de aproximadamente 1.250 km, sendo envolvido por um núcleo também de ferro líquido e níquel líquido. Assim, a matéria no núcleo, devidas pressões extremas é sólida e no manto os elementos líquidos metálicos têm movimentos de convecção, que, associados ao movimento de rotação, geram um processo chamado dínamo terrestre, assim, são geradas correntes elétricas no interior que propiciam a formação do campo magnético. Sabe-se porém, que o núcleo sólido possui altas temperaturas que não permitiriam a formação de um campo magnético elevado, porém, este faria estabilizar o campo eletromagnético gerado pelo manto líquido. Entre o manto e o núcleo existem zonas intermediárias de separação, nominadas "descontinuidades", a descontinuidade de Mohorovicic é a mais conhecida. As variações dos movimentos internos, associadas às variações elétricas da eletrosfera na parte exterior do planeta, juntamente com o circuito ressonante formado pela interação Ionosfera-Manto Ígneo, causam o fenômeno eletromagnético chamado de Ressonância de Schumann. Os picos espectrais ocorrem na porção de frequência extremamente baixa do espectro do campo eletromagnético da Terra, são ressonâncias eletromagnéticas globais, geradas e excitadas por descargas atmosféricas na cavidade formada pela superfície da Terra e a ionosfera.
INTRODUÇÃO
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A Ressonância de Schumann foi descoberta através de modelos matemáticos desenvolvidos pelo físico Winfried Otto Schumann em 1952. O circuito ressonante principal fica no espaço entre a superfície da Terra e a ionosfera. A Ionosfera, pelo fato de ser composta por plasma, é condutiva e atua como um guia de ondas, cujas dimensões são delimitadas. Tal efeito forma uma cavidade ressonante para ondas eletromagnéticas em frequências extremamente baixas que é excitada naturalmente pela energia desprendida através da propagação dos relâmpagos e raios. Estes, por sua vez, são excitados pelos movimentos intrínsecos do Planeta e ocorrem assim, linhas no espectro eletromagnético.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL As ondas fundamentais da Ressonância de Schumann se propagam em linha reta dentro da cavidade formada entre a Terra e a ionosfera, cuja dimensão é a circunferência do planeta. A intensidade mais elevada ocorre em 7.8 hertz, variando conforme a modulação gerada pelos movimentos internos da massa líquida. O nono harmônico encontra-se em torno de 60 hertz e os harmônicos detectáveis se estendem para frequências mais altas, chegando inclusive a atingir até alguns quilohertz. O fenômeno pode ser usado para o mapeamento da atividade global de eletricidade atmosférica. Devida conexão entre descargas elétricas e o clima da terra, pode também ser utilizado para monitorar as variações globais da temperatura e do vapor na alta atmosfera, além de sua utilização na pesquisa e monitoramento da ionosfera em suas camadas inferiores para observar distúrbios geomagnéticos.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Mais recentemente estão sendo monitorados eventos luminosos como transientes, sprits, duendes, jatos, e outros tipos de descargas na atmosfera superior, cujas causas ainda são motivo de pesquisas. Devida a interação entre o Manto-Ionosfera é provável que sejam detectados terremotos com antecedência. As ressonâncias de Schumann são o principal pano de fundo na parte do espectro eletromagnético de 3 Hz a 60 Hz [ 3 ] e aparecem como picos distintos em frequências extremamente baixas em torno de 7,83 Hz (fundamental), 14,3, 20,8, 27,3 e 33,8 Hz. Elas correspondem aos comprimentos de onda de 38.000, 21.000, 14.000, 11.000 e 9.000 km, ocorrem porque o espaço entre a superfície da Terra e a ionosfera condutora atua como um guia de ondas fechado, embora de tamanho variável . As dimensões limitadas da Terra fazem com que esse guia de ondas atue como uma cavidade ressonante para ondas eletromagnéticas na faixa de frequência extremamente baixa. A cavidade é naturalmente excitada por correntes elétricas em raios. Nas descrições do modo normal das ressonâncias de Schumann, o modo fundamental é uma onda estacionária na cavidade Terra-ionosfera com um comprimento de onda igual à circunferência da Terra. O modo de menor frequência tem a maior intensidade, e a frequência de todos os modos pode variar ligeiramente devido a perturbações induzidas pelo sol na ionosfera que comprimem a parede superior da cavidade fechada, entre outros fatores. Os modos de ressonância mais altos são espaçados em intervalos de aproximadamente 6,5 Hz, como pode ser visto ao inserir números na fórmula, uma característica atribuída à geometria esférica da atmosfera. Os picos exibem uma largura espectral de aproximadamente 20% devido ao amortecimento dos respectivos modos na cavidade dissipativa.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Observações de ressonâncias Schumann têm sido usadas para rastrear a atividade global de raios. Devido à conexão entre a atividade de raios e o clima da Terra, foi sugerido que elas podem ser usadas para monitorar variações globais de temperatura e variações de vapor de água na troposfera superior, elas têm sido usadas para estudar a ionosfera inferior na Terra e foram sugeridas como uma maneira de explorar a ionosfera inferior em corpos celestes. Alguns propuseram que raios em outros planetas podem ser detectáveis e estudados por meio de assinaturas de ressonância Schumann desses planetas. Efeitos sobre ressonâncias de Schumann foram relatados após perturbações geomagnéticas e ionosféricas. Mais recentemente, a excitação discreta de ressonâncias de Schumann tem sido associada a eventos luminosos transitórios, conforme citado anteriormente, sprites , ELFES , jatos e outros raios na atmosfera superior.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL O interesse nas ressonâncias de Schumann foi renovado em 1993, quando ER Williams mostrou uma correlação entre a frequência de ressonância e as temperaturas do ar tropical, sugerindo que a ressonância poderia ser usada para monitorar o aquecimento global. Em pesquisas geofísicas , as ressonâncias de Schumann são usadas para localizar depósitos de hidrocarbonetos offshore.
HISTÓRICO
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Em 1893, George Francis FitzGerald estudou as camadas superiores da atmosfera e postulou que eram condutoras razoavelmente boas. As primeiras observações documentadas de ressonâncias eletromagnéticas globais foram feitas por Nikola Tesla em 1905 e deram forma à base para a transmissão de radiofrequência. FitzGerald, assumindo que a altura das camadas é de cerca de 100 km acima do solo, estimou que as oscilações das ressonâncias teriam um período de 0,1 segundo. Por causa dessa contribuição, foi sugerido renomear essas ressonâncias como "ressonâncias Schumann-FitzGerald", no entanto, as descobertas de FitzGerald não foram amplamente conhecidas, pois foram apresentadas apenas em uma reunião da Associação Britânica para o Avanço da Ciência, seguida de uma breve menção em uma coluna na Revista Nature.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A primeira sugestão de que existia uma região na atmosfera, capaz de interagir com ondas eletromagnéticas é atribuída a Heaviside e Kennelly (1902), que descobriram uma camada iônica. Edward Appleton e Barnett em 1925 provaram experimentalmente a existência daquela importante região da atmosfera. Embora algumas das ferramentas matemáticas mais importantes para lidar com guias de ondas esféricas tenham sido desenvolvidas por GN Watson em 1918, foi Winfried Otto Schumann quem primeiro estudou os aspectos teóricos das ressonâncias globais do sistema de guias de ondas da atmosfera da Terra. Em 1952-1954, Schumann e HL König estudaram as frequências ressonantes na alta atmosfera. No entanto, foi somente com as medições feitas por Balser e Wagner em 1960-1963 que técnicas de análise adequadas ficaram disponíveis para extrair as informações de ressonância a partir do ruído de fundo. Desde então, tem havido um interesse crescente nas ressonâncias de Schumann em uma ampla variedade de campos teóricos das ressonâncias globais do sistema da terra ionosfera.
DESCRIÇÃO
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Balser e Wagner a partir das ferramentas matemáticas e observacionais, analisaram o ruído de fundo, assim as descargas atmosféricas puderam ser consideradas como fontes naturais preliminares do fenômeno de ressonância de Schumann. Os canais formados pelas descargas atmosféricas comportam-se como uma espécie de antena que irradia energia eletromagnética em frequências de aproximadamente 100 quilohertz devido comprimento elétrico dos arcos voltaicos. Os sinais são muito fracos, mas a guia de onda Terra-Ionosfera se comporta como um ressonador de baixa freqüência que os amplifica. Numa cavidade ideal, esta é determinada pelo raio da terra e pela velocidade da luz. Mas a guia real formada não é uma cavidade eletromagnética perfeita. As perdas devida condutividade elétrica do meio ionosférico finito, fazem o sistema ressonar em frequências mais baixas do que se poderia esperar num caso ideal, assim, os picos observados são bastante largos. Também há um número de assimetrias horizontais na transição dia/noite. As mudanças latitudinais do campo magnético da Terra, os distúrbios ionosféricos repentinos, a absorção polar, etc, também alteram e diversificam a conformação do espectro da energia irradiada.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Atualmente o fenômeno e seus efeitos são monitorados por muitas estações da Terra. Os sensores eletromagnéticos usados consistem de antenas horizontais para receber o campo magnético no sentido norte-sul e leste-oeste e antenas verticais para observar o campo elétrico vertical. Uma vez que as frequências são extremamente baixas, as antenas práticas teriam que ser de centenas ou de milhares de quilômetros. O campo elétrico da ressonância de Schumann é muito menor que o campo elétrico da Terra, e o campo magnético segue o mesmo princípio, ou seja, também é menor que campo magnético do Planeta. Isso propicia uma certa dificuldade de medição e observação, e conseqüentemente receptores e antenas especiais são necessários para medi-las. O componente elétrico é medido geralmente com uma antena esférica, conforme sugerido por Ogawa et al em 1966, esta é conectada a um amplificador de alta impedância. O campo magnético é medido com bobinas de indução magnética que consistem em dezenas de milhares de espiras em torno de material com permeabilidade magnética muito elevada.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A ressonância de Schumann inicialmente foi utilizada para monitorar a atividade global de descargas elétricas seguindo mudanças em intensidades de campo, pois ocorrem aproximadamente 2.000 tempestades em torno do globo por hora, produzindo cerca de 50 descargas por segundo, assim, as tempestades criam sinais de fundo. Determinar a distribuição espacial de descargas é um problema complexo. Para estimar corretamente a intensidade é necessário determinar a distância das descargas fonte. Há a possibilidade de fazer uma suposição preliminar na sua distribuição espacial, tomando por base as propriedades da climatologia da região de onde provém o ruído de fundo. Uma aproximação razoável, é determinar o posicionamento de uma antena receptora na orientação norte ou sul, assim é possível descobrir a orientação dos centros principais do das tempestades durante o dia.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Outro método de determinação da distribuição de descargas, é baseado na decomposição dos espectros médios da ressonância de Schumann de fundo, utilizando relações entre os espectros elétricos e magnéticos médios e as combinações lineares. As características melhor documentadas e as mais debatidas do fenômeno são as variações diurnas do ruído de fundo, cujo registro característico reflete as propriedades conhecidas da atividade global das descargas atmosféricas. O campo elétrico vertical, que é igualmente sensível em todos os sentidos, e, mede conseqüentemente o nível global, mostra três máximos dominantes, associados com três pontos quentes da atividade planetária.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Geralmente, o pico africano é mais forte, refletindo na contribuição principal do “canal africano” à atividade. Os outros picos, o Asiático e o Americano seguem provavelmente o mesmo padrão. Dados experimentais da ressonância de Schumann mostram uma contribuição maior da região Asiática em relação da atividade na América do Sul. Isto contradiz muitas vezes o observado através de satélites ópticos e dados climatológicos de descargas atmosféricas que mostram o centro de tempestades da América do Sul mais forte do que do centro Asiático, a razão desta anomalia ainda é desconhecida, porém existem estudos que apontam para a influência da Anomalia Magnética do Atlântico Sul em que se supõe que variações de correntes internas do Planeta na região poderiam interferir na eletricidade atmosférica.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Williams e Satori sugerem que a diferença de parâmetros entre a Ásia e América do Sul, para ser entendida, precisaria ter removida a influência das variações do dia/noite no condutividade ionosférica, influência da assimetria dia-noite, dos registros da ressonância de Schumann. Tais correções poderiam acertar os registros apresentados no trabalho de Satori et al. Mesmo depois da remoção da influência da assimetria dia-noite dos registros, verificou-se que a contribuição Asiática permanece maior do que a Americana. Os resultados similares foram obtidos por Pechony et al que calcularam os campos a partir de dados de satélites específicos para leitura e monitoramento de descargas. Ambas simulações e exames da assimetria mostraram a mesma quantidade de ruído de fundo Ásia-América. A razão para “inverter” as estatísticas e medições entre a Ásia, América ainda são desconhecidas e necessitam de mais pesquisas no campo geomagnético.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Na literatura especializada nota-se que há uma tendência de predomínio das variações noturnas sobre as variações diurnas observadas, esta foi explicada pelas variações da geometria da região fonte e da região de recepção. Concluiu-se que nenhuma variação sistemática particular da ionosfera serve como o limite superior da guia de ondas, isso é devida a “corrugação superficial” da região, que não é absolutamente uniforme. Estudos teóricos supõe que as estimativas da influência da assimetria dia-noite da ionosfera entre a diferença entre o lado diurno e a condutividade ionosférica do lado noturno, influem nas variações observadas nas intensidades de campo da ressonância de Schumann.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL O interesse na influência da assimetria dia-noite na condutividade ionosférica, ganhou força nos anos 1990, após a publicação de um trabalho por Sentman e Fraser. Estes desenvolveram uma técnica para separar as contribuições globais e locais às variações observadas nas intensidades de campos, usando os registros obtidos simultaneamente em duas estações, assim mapearam a variação da altura da ionosfera. Seu trabalho convenceu muitos cientistas na importância da assimetria ionosférica dia-noite e inspirou estudos experimentais numerosos. De qualquer modo, recentemente mostrou-se que os resultados obtidos podem ser simulados com um modelo uniforme, e não podem conseqüentemente, ser interpretados nos termos da variação da altitude ionosférica.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Os registros da amplitude de Schumann mostram variações diurnas e sazonais significativas, estas coincidem com os tempos de transição dia-noite. Esta suposição parece suportar a sugestão de uma influência significativa da assimetria da ionosfera na transição dia-noite em amplitudes da ressonância de Schumann. Há registros que mostram que alguns pulsos disparados têm a exatidão das mudanças diurnas de amplitude. Há dias em que as amplitudes não aumentam no nascer do Sol nem diminuem no pôr do sol. Há estudos que mostram que o comportamento geral de registros da amplitude podem ser resultantes da migração diurna e sazonal das tempestades, sem provocar variações ionosféricas, o que demonstra uma tendência de variações independentes.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Estudos teóricos independentes recentes mostram que as variações de campo da ressonância de Schumann relacionadas à transição da dia-noite, são muito menores do que aquelas associadas com os picos da atividade global de descargas atmosféricas, e conseqüentemente, a atividade de descargas elétricas global tem muita importância nas variações de campo, outros estudos são necessários o mapeamento dos campos elétrico e magnéticos locais da ressonância com a atividade solar. Também correlaciona-los à abertura e fechamento de propagação de rádio em HF, por exemplo. A importância relativa da assimetria dia-noite em registros de amplitude é ainda estudada e não existem análises conclusivas. O monitoramento bem sucedido da atividade global de tempestades, através do sensoriamento da ressonância de Schumann, pode ser obtida a partir da interpretação apropriada de dados experimentais. Conseqüentemente, é vital compreender para interpretar corretamente as suas características principais.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Um dos problemas interessantes nos estudos da ressonância e fenômenos correlatos, está determinando as características das fontes das descargas atmosféricas. Verificar cada descarga individual é impossível, mas há eventos transientes de baixa freqüência suficientemente intensos, chamados surtos “Q”. Estes são provocados pelas descargas de relâmpagos, raios, etc, bastante intensos, associadas com a transferência grande carga e uma corrente elevada. O nível do sinal de fundo num fator de 10 aparece com intervalos de 10 segundos, que propicia a detecção da posição da descarga fonte. A posição desta é determinada com técnicas de triangulação. Estas são mais exatas, embora extremamente caras e trabalhosas. Acredita-se que muitos dos transientes das ressonâncias de Schumann estão relacionados aos eventos luminosos das descarga atmosféricas. Boccippio 1995 et all, sugeriu que os sprites são produzidos por descargas positivas nuvem-terra que ocorrem nas regiões estratiformes de um sistema de tempestades, e são acompanhados por surtos Q na faixa da ressonância. Observações recentes revelam que as ocorrências dos sprites e surtos estão correlacionadas, os dados podem possivelmente ser usados para estimar a taxa global da ocorrência dos sprites.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A mudança global do clima, pode ser compreendida com o desenvolvimento de ferramentas e de técnicas que permitiriam a monitoração contínua, e a longo prazo dos processos de monitoração em todos os comprimentos de onda, desde as baixas frequências na ordem de alguns Hertz, até as altas frequências na ordem de MHz. As ressonâncias de Schumann são algumas das poucas ferramentas que podem fornecer tal informação global confiável e barata. Williams (1992) sugeriu que a temperatura global pode ser monitorada pela técnica de observação de ruído de fundo, pois está diretamente relacionada à taxa de flashs de relâmpagos, que aumenta não-linearmente com a temperatura.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A relação relâmpago/temperatura fornece um sistema de observação natural das mudanças climáticas. Além disso, as partículas de gelo, que se acredita participarem nos processos de eletrificação da atmosfera, resultam em descargas elétricas e têm um papel importante nos efeitos radiativos que influenciam a temperatura da atmosfera. O monitoramento das ressonâncias de Schumann, pode conseqüentemente ajudar a compreender estes efeitos. O vapor d’água troposférico é um elemento chave do clima da terra, que tem efeitos diretos como um gás de estufa, o efeito indireto com a interação com nuvens, aerossóis e a química troposférica. O vapor de água da atmosfera superior tem um impacto muito maior no efeito da estufa do que o vapor de água na atmosfera mais baixa, mas se este impacto é positivo, ou negativo ainda não se tem dados conclusivos. O desafio principal das pesquisas de monitoramento das ressonâncias de Schumann, é a dificuldade em adquirir dados que mostrem o excesso de vapor global na alta atmosfera por muito tempo. As tempestades continentais produzem a maioria das descargas elétricas na terra, aumentando o ruído de fundo, essas tempestades transportam uma grande quantidade vapor de água para a troposfera superior. Conforme citado, as mudanças no vapor da alta atmosfera podem ser derivadas dos registros do ruído de fundo, nas mais diversas frequências. Se os valores de umidade em altas altitudes, e o aumento de condutividade ionosférica, devida presença de elétrons livres se alterarem na presença de uma camada de elevada condutividade, os gases na alta atmosfera sofrem interações provindas do Cosmo, do Sol, ou deles mesmos. A escala de energia eletromagnética aumenta em função da excitação produzida pelas descargas elétricas.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL As descargas atmosféricas são consideradas a principal fonte natural de excitação de ressonância Schumann, os canais de raios conforme citado anteriormente, se comportam como enormes "transmissores de RF naturais", e antenas gigantescas que irradiam energia eletromagnética em frequências abaixo de cerca de 100 kHz. Esses sinais são muito fracos a grandes distâncias da fonte do raio, mas o guia de ondas da Terra-ionosfera se comporta como um ressonador em frequências de ressonância extremamente baixas.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Na guia de ondas real da solo-ionosfera ocorrem perdas devido à condutividade elétrica da ionosfera, e velocidade de propagação dos sinais eletromagnéticos na cavidade, resultam em uma frequência de ressonância menor do que seria esperado em um caso ideal, e os picos observados são amplos. Além disso, há uma série de assimetrias horizontais, diferença dia-noite na altura da ionosfera, mudanças latitudinais no campo magnético da Terra, perturbações ionosféricas repentinas, absorção da calota polar, variação no raio da Terra de ± 11 km do equador aos polos geográficos, etc, produzem outros efeitos nos espectros de potência de ressonância de Schumann.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL As descargas atmosféricas estão diretamente ligadas ao sinal de ressonância Schumann de fundo, a distribuição espacial e a intensidade dos raios a partir de registros de ressonância Schumann, devem levar em conta tanto a distância até as fontes de raios quanto a propagação da onda entre a fonte e o observador. Uma abordagem comum é fazer uma suposição preliminar sobre a distribuição espacial de raios, com base nas propriedades conhecidas da climatologia de raios. Conforme já citado, utilizando razões entre os espectros elétricos e magnéticos médios e entre sua combinação linear, assumindo uma cavidade esfericamente simétrica, as propriedades de ressonância e propagação das ondas eletromagnéticas no sistema podem ser documentadas, por exemplo as variações diurnas do espectro de potência de ressonância de Schumann de fundo. O campo elétrico vertical é independente da direção da fonte em relação ao observador e, portanto, pode ser uma medida de raios globais. O comportamento diurno do campo elétrico vertical mostra três máximos distintos, associados aos três "pontos quentes"; às 9 UT ( Tempo Universal ) ligado ao pico diário de atividade de tempestades do Sudeste Asiático; um às 14 UT ligado ao pico de atividade de raios africanos; e um às 20 UT ligado ao pico de atividade de raios sul-americanos. O tempo e a amplitude dos picos variam ao longo do ano, ligados a mudanças sazonais na atividade de raios. Em geral, o pico africano reflete maior contribuição da "chaminé" africana para a atividade global de raios. A classificação dos outros dois picos, asiático e americano, é o assunto de uma disputa vigorosa entre cientistas de ressonância Schumann. Observações de ressonância Schumann feitas da Europa, conforme já comentado, mostram uma contribuição maior da Ásia do que da América do Sul, enquanto observações feitas da América do Norte indicam que a contribuição dominante vem da América do Sul. Williams e Sátori sugerem que para obter a classificação "correta" das chaminés Ásia-América, é necessário remover a influência das variações dia/noite na condutividade ionosférica, influência da assimetria dia-noite, dos registros de ressonância de Schumann. Os registros "corrigidos" apresentados no trabalho de Sátori, et al. mostram que mesmo após a remoção da influência da assimetria dia-noite dos registros de ressonância de Schumann, a contribuição asiática permanece maior que a americana. Resultados semelhantes foram obtidos por Pechony et al. que calcularam os campos de ressonância de Schumann a partir de dados de raios de satélite. Foi assumido que a distribuição de raios nos mapas de satélite era um bom proxy para fontes de excitações de Schumann, embora as observações de satélite meçam predominantemente raios dentro das nuvens em vez dos raios nuvem-solo que são os principais excitadores das ressonâncias. #professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Ambas as simulações, aquelas que negligenciam a assimetria dia-noite e aquelas que levam essa assimetria em consideração, mostraram a mesma classificação de chaminés Ásia-América. Por outro lado, alguns dados ópticos de satélite e de raios climatológicos sugerem que o centro de tempestades de raios da América do Sul podem ser de fato modulados pela atividade elétrica na região da AMAS e na geometria fonte-receptor. Porém ainda não é definitivo que uma variação sistemática particular da ionosfera, serve como limite superior do guia de ondas na região. Estudos teóricos subsequentes apoiaram as estimativas iniciais da pequena influência da assimetria dia-noite da ionosfera, diferença entre a condutividade da ionosfera do lado diurno e noturno, nas variações observadas nas intensidades do campo de ressonância de Schumann. O interesse na influência da assimetria dia-noite na condutividade da ionosfera nas ressonâncias de Schumann ganhou nova força na década de 1990, após a publicação de um trabalho de Sentman e Fraser desenvolveram uma técnica para separar as contribuições globais e locais para as variações de potência de campo observadas usando registros obtidos simultaneamente em duas estações que estavam amplamente separadas em longitude. Eles interpretaram as variações diurnas observadas em cada estação em termos de uma combinação de uma excitação global diurnamente variável modulada pela altura local da ionosfera. O trabalho deles, que combinava observações e argumentos de conservação de energia, convenceu muitos cientistas da importância da assimetria ionosférica dia-noite e inspirou numerosos estudos experimentais. Recentemente foi demonstrado que os resultados obtidos por Sentman e Fraser podem ser simulados aproximadamente com um modelo uniforme, sem levar em conta a variação dia-noite da ionosfera. A correpondência temporal parece apoiar a sugestão de uma influência significativa da assimetria da ionosfera dia-noite nas amplitudes de ressonância de Schumann. Há registros que mostram uma precisão quase semelhante à de um relógio nas mudanças de amplitude diurna. Por outro lado, há vários dias em que as amplitudes de ressonância de Schumann não aumentam ao nascer do Sol ou não diminuem ao pôr do Sol, é possível que ocorra algum tipo de influência também devida a atividade solar. Há estudos que mostram que o comportamento geral dos registros de amplitude de ressonância de Schumann pode ser recriado a partir da migração diurna e sazonal de tempestades, sem invocar variações ionosféricas. Dois estudos teóricos independentes recentes mostraram que as variações da ressonância de Schumann relacionadas à transição dia-noite são muito menores do que aquelas associadas aos picos da atividade global de raios e, portanto, a atividade global de raios desempenha um papel mais importante na variação.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL É reconhecido que os efeitos fonte-observador são a fonte dominante das variações observadas, mas ainda há uma controvérsia considerável sobre o grau em que as assinaturas de ruído estão presentes nos dados. Parte dessa controvérsia decorre do fato de que os parâmetros de ressonância de Schumann extraíveis de observações fornecem apenas uma quantidade limitada de informações sobre a geometria do sistema ionosférico-fonte de raios acoplado. O problema de inverter observações para inferir simultaneamente a função da fonte de raios e a estrutura ionosférica é, portanto, extremamente subdeterminado, levando à possibilidade de interpretações não únicas. Um dos problemas interessantes nos estudos de ressonâncias Schumann é determinar as características da fonte de raios mistura as contribuições individuais. No entanto, ocasionalmente ocorrem relâmpagos extremamente grandes que produzem assinaturas distintas que se destacam dos sinais de fundo. Chamados de "Q-bursts", eles são produzidos por relâmpagos intensos que transferem grandes quantidades de carga das nuvens para o solo e geralmente carregam alta corrente de pico. Os Q-bursts podem exceder a amplitude do nível do sinal de fundo por um fator de 10 ou mais e aparecem com intervalos de ~10 s, o que permite que sejam considerados eventos isolados e determinem a localização da fonte do relâmpago. A localização da fonte é determinada com técnicas de múltiplas estações ou de estação única e requer a suposição de um modelo para a cavidade Terra-ionosfera. As técnicas de múltiplas estações são mais precisas, mas requerem instalações mais complicadas e caras. Acredita-se agora que muitos dos transientes de ressonâncias Schumann (Q bursts) estão relacionados aos eventos luminosos transientes (TLEs) . Em 1995, Boccippio et al. mostraram que os sprites, os TLE mais comuns, são produzidos por raios positivos nuvem-solo que ocorrem na região estratiforme de um sistema de tempestades e são acompanhados por Q-burst na banda de ressonâncias Schumann. Observações recentes revelam que as ocorrências de sprites e Q bursts são altamente correlacionadas e os dados de ressonâncias Schumann podem ser usados para estimar a taxa global de ocorrência de sprites.
TEORIA BÁSICA
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL As descargas atmosféricas são consideradas a principal fonte natural de excitação de ressonância Schumann; os canais de raios se comportam como enormes antenas que irradiam energia eletromagnética em frequências abaixo de cerca de 100 kHz. Esses sinais são muito fracos em grandes distâncias da fonte do raio, mas o guia de ondas Terra-ionosfera se comporta como um ressonador em frequências de ressonância extremamente baixas. Em uma cavidade ideal, a frequência de ressonância do n-ésimo modo fn é determinado pelo raio da Terra e a velocidade da luz c:
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL O guia de ondas real Terra-ionosfera não é uma cavidade ressonante eletromagnética perfeita. Perdas devido à condutividade elétrica finita da ionosfera reduzem a velocidade de propagação dos sinais eletromagnéticos na cavidade, resultando em uma frequência de ressonância menor do que seria esperado em um caso ideal, e os picos observados são amplos. Além disso, há uma série de assimetrias horizontais – diferença dia-noite na altura da ionosfera, mudanças latitudinais no campo magnético da Terra , perturbações ionosféricas repentinas, absorção da calota polar, variação no raio da Terra de ± 11 km do equador aos polos geográficos, etc., que produzem outros efeitos nos espectros de potência de ressonância de Schumann. Hoje, as ressonâncias de Schumann são registradas em muitas estações de pesquisa separadas ao redor do mundo. Os sensores usados para medir as ressonâncias de Schumann normalmente consistem em duas bobinas indutivas magnéticas horizontais para medir os componentes norte-sul e leste-oeste do campo magnético , e uma antena dipolo elétrica vertical para medir o componente vertical do campo elétrico . Uma banda de passagem típica dos instrumentos é de 3 a 100 Hz. A amplitude do campo elétrico de ressonância de Schumann (~300 microvolts por metro) é muito menor do que o campo elétrico estático de tempo bom (~150 V/m) na atmosfera. Da mesma forma, a amplitude do campo magnético de ressonância de Schumann (~1 picotesla) é muitas ordens de magnitude menor do que o campo magnético da Terra (~30–50 microteslas). Receptores e antenas especializados são necessários para detectar e registrar ressonâncias de Schumann. O componente elétrico é comumente medido com uma antena esférica, sugerida por Ogawa et al., em 1966, conectada a um amplificador de alta impedância. As bobinas de indução magnética normalmente consistem em dezenas a centenas de milhares de voltas de fio enroladas em torno de um núcleo de permeabilidade magnética muito alta.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Desde o início dos estudos de ressonância Schumann, sabia-se que eles poderiam ser usados para monitorar a atividade global de raios. A qualquer momento, há cerca de 2.000 tempestades ao redor do globo. Produzindo aproximadamente 50 eventos de raios por segundo, essas tempestades estão diretamente ligadas ao sinal de ressonância Schumann de fundo. Determinar a distribuição espacial de raios a partir de registros de ressonância Schumann é um problema complexo. Para estimar a intensidade de raios a partir de registros de ressonância Schumann, é necessário levar em conta tanto a distância até as fontes de raios quanto a propagação da onda entre a fonte e o observador. Uma abordagem comum é fazer uma suposição preliminar sobre a distribuição espacial de raios, com base nas propriedades conhecidas da climatologia de raios. Uma abordagem alternativa é colocar o receptor no Polo Norte ou Sul, que permanecem aproximadamente equidistantes dos principais centros de tempestades durante o dia. Um método que não requer suposições preliminares sobre a distribuição de raios baseia-se na decomposição dos espectros médios de ressonância de Schumann de fundo, utilizando razões entre os espectros elétrico e magnético médios e entre suas combinações lineares. Essa técnica assume que a cavidade é esfericamente simétrica e, portanto, não inclui assimetrias de cavidade conhecidas que se acredita afetarem as propriedades de ressonância e propagação das ondas eletromagnéticas no sistema.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL As características mais bem documentadas e mais debatidas do fenômeno de ressonância de Schumann são as variações diurnas do espectro de potência de ressonância de Schumann de fundo. Um registro diurno característico reflete as propriedades tanto da atividade global de raios quanto do estado da cavidade Terra-ionosfera entre a região da fonte e o observador. O campo elétrico vertical é independente da direção da fonte em relação ao observador e, portanto, é uma medida da atividade global de raios. O comportamento diurno do campo elétrico vertical mostra três máximos distintos, associados aos três "pontos quentes" de atividade de raios planetários: um às 9h UT ( Tempo Universal ), ligado ao pico diário de atividade de tempestades no Sudeste Asiático ; um às 14h UT, ligado ao pico de atividade de raios na África; e um às 20h UT, ligado ao pico de atividade de raios na América do Sul. O tempo e a amplitude dos picos variam ao longo do ano, ligados às mudanças sazonais na atividade de raios.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Em geral, o pico africano é o mais forte, refletindo a maior contribuição da "chaminé" africana para a atividade global de raios. A classificação dos outros dois picos — asiático e americano — é objeto de uma acirrada disputa entre os cientistas. Observações feitas na Europa mostram uma contribuição maior da Ásia do que da América do Sul, enquanto observações feitas na América do Norte indicam que a contribuição dominante vem da América do Sul. Williams e Sátori sugerem que, para obter uma classificação "correta" das chaminés Ásia-América, é necessário remover a influência das variações dia/noite na condutividade ionosférica, a influência da assimetria dia-noite dos registros "corrigidos" apresentados no trabalho de Sátori et al. mostram que, mesmo após a remoção da influência da assimetria dia-noite, a contribuição asiática permanece maior que a americana. Resultados semelhantes foram obtidos por Pechony et al. que calcularam os campos de ressonância de Schumann a partir de dados de raios de satélite. Foi assumido que a distribuição de raios nos mapas de satélite era um bom proxy para fontes de excitações de Schumann, embora as observações de satélite meçam predominantemente raios dentro das nuvens em vez dos raios nuvem-solo que são os principais excitadores das ressonâncias. Ambas as simulações — aquelas que negligenciam a assimetria dia-noite e aquelas que levam essa assimetria em consideração — mostraram a mesma classificação de chaminés Ásia-América. Por outro lado, alguns dados ópticos de satélite e de raios climatológicos sugerem que o centro de tempestades da América do Sul é mais forte do que o centro asiático. A razão para a disparidade entre as classificações de chaminés asiáticas e americanas nos registros ainda não está clara e é objeto de pesquisas futuras.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL ONa literatura inicial, as variações diurnas observadas da potência de ressonância de Schumann eram explicadas pelas variações na geometria fonte-receptor, observador de raios. Concluiu-se que nenhuma variação sistemática particular da ionosfera, que serve como limite superior do guia de ondas, é necessária para explicar essas variações. Estudos teóricos subsequentes apoiaram as estimativas iniciais da pequena influência da assimetria dia-noite da ionosfera, diferença entre a condutividade da ionosfera do lado diurno e noturno, nas variações observadas nas intensidades do campo de ressonância de Schumann. O interesse na influência da assimetria dia-noite na condutividade da ionosfera nas ressonâncias de Schumann ganhou nova força na década de 1990, após a publicação de um trabalho de Sentman e Fraser que desenvolveram uma técnica para separar as contribuições globais e locais para as variações de potência de campo observadas usando registros obtidos simultaneamente em duas estações amplamente separadas em longitude. Eles interpretaram as variações diurnas observadas em cada estação em termos de uma combinação de uma excitação global diurna variável modulada pela altura local da ionosfera. O trabalho deles, que combinou observações e argumentos de conservação de energia, convenceu muitos cientistas da importância da assimetria ionosférica entre dia e noite e inspirou inúmeros estudos experimentais. Recentemente, foi demonstrado que os resultados obtidos por Sentman e Fraser podem ser simulados aproximadamente com um modelo uniforme, sem levar em conta a variação ionosférica entre dia e noite, e, portanto, não podem ser interpretados exclusivamente em termos da variação da altura da ionosfera. Os registros de amplitude mostram variações diurnas e sazonais significativas que geralmente coincidem no tempo com os horários da transição dia-noite. Essa correspondência temporal parece apoiar a sugestão de uma influência significativa da assimetria ionosférica dia-noite nas amplitudes de ressonância de Schumann. Há registros que mostram uma precisão quase igual à de um relógio nas mudanças de amplitude diurna.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Por outro lado, há vários dias em que as amplitudes de ressonância de Schumann não aumentam ao nascer do sol ou não diminuem ao pôr do sol . Existem estudos que mostram que o comportamento geral dos registros de amplitude de ressonância de Schumann pode ser recriado a partir da migração diurna e sazonal de tempestades, sem invocar variações ionosféricas. Dois estudos teóricos independentes recentes mostraram que as variações na potência de ressonância de Schumann relacionadas à transição dia-noite são muito menores do que aquelas associadas aos picos da atividade global de raios e, portanto, a atividade global de raios desempenha um papel mais importante na variação da potência de ressonância. É geralmente reconhecido que os efeitos fonte-observador são a fonte dominante das variações diurnas observadas, mas ainda há considerável controvérsia sobre o grau em que as assinaturas dia-noite estão presentes nos dados. Parte dessa controvérsia decorre do fato de que os parâmetros de ressonância de Schumann extraíveis das observações fornecem apenas uma quantidade limitada de informações sobre a geometria acoplada entre a fonte de raios e o sistema ionosférico. O problema de inverter observações para inferir simultaneamente a função da fonte de raios e a estrutura ionosférica é, portanto, extremamente subdeterminado, levando à possibilidade de interpretações não únicas.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Um dos problemas interessantes nos estudos de ressonâncias de Schumann é determinar as características da fonte de raios, "problema inverso". Resolver temporalmente cada relâmpago individual é impossível porque a taxa média de excitação por relâmpagos, ~50 eventos de relâmpagos por segundo globalmente, mistura as contribuições individuais. No entanto, ocasionalmente ocorrem relâmpagos extremamente grandes, que produzem assinaturas distintas que se destacam dos sinais de fundo. Chamados de "Q-bursts", eles são produzidos por relâmpagos intensos que transferem grandes quantidades de carga das nuvens para o solo e frequentemente carregam alta corrente de pico. Explosões Q podem exceder a amplitude do nível do sinal de fundo por um fator de 10 ou mais e ocorrem com intervalos de ~10 s, o que permite que sejam consideradas eventos isolados e determinem a localização da fonte do raio. A localização da fonte é determinada por técnicas de múltiplas estações ou de estação única e requer a assunção de um modelo para a cavidade Terra-ionosfera. As técnicas de múltiplas estações são mais precisas, mas requerem instalações mais complexas e caras. Acredita-se agora que muitos dos transientes de ressonâncias Schumann (explosões Q) estão relacionados aos eventos luminosos transientes (ELTs) . Em 1995, Boccippio et al mostraram que os sprites, os ELTs mais comuns, são produzidos por raios positivos nuvem-solo que ocorrem na região estratiforme de um sistema de tempestades e são acompanhados por explosões Q na banda de ressonâncias Schumann. Observações recentes revelam que as ocorrências de sprites e explosões Q são altamente correlacionadas e os dados de ressonâncias Schumann podem ser usados para estimar a taxa global de ocorrência de sprites.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Williams [1992] sugeriu que a temperatura global pode ser monitorada com as ressonâncias de Schumann, sua ligação e a temperatura é a taxa de relâmpagos, que aumenta de forma não linear com a temperatura. A não linearidade da relação entre relâmpagos e temperatura fornece um amplificador natural das mudanças de temperatura e torna a ressonância de Schumann um "termômetro" sensível. Além disso, as partículas de gelo que se acredita participarem dos processos de eletrificação que resultam em uma descarga de raio têm um papel importante nos efeitos de feedback radiativo que influenciam a temperatura da atmosfera.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL As ressonâncias de Schumann podem, portanto, nos ajudar a entender esses efeitos de feedback. Um artigo foi publicado em 2006 ligando a ressonância de Schumann à temperatura da superfície global que foi seguido por um estudo de 2009 por Leithold, mostrou que o vapor de água troposférico é um elemento-chave do clima da Terra, que tem efeitos diretos como um gás de efeito estufa, bem como efeitos indiretos através da interação com nuvens, aerossóis e química troposférica. O vapor de água da troposfera superior (UTWV) tem um impacto muito maior no efeito estufa do que o vapor de água na atmosfera inferior, mas se esse impacto é um feedback positivo ou negativo ainda é incerto. O principal desafio em abordar esta questão é a dificuldade em monitorar o UTWV globalmente em longas escalas de tempo. Tempestades convectivas profundas continentais produzem a maioria das descargas atmosféricas na Terra. Além disso, elas transportam grande quantidade de vapor d'água para a troposfera superior, dominando as variações do UTWV global. Price [2000] sugeriu que mudanças no UTWV podem ser derivadas de registros de ressonâncias de Schumann.
EM OUTROS PLANETAS
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A definição da ressonância de Schumann trata de uma cavidade fechada, de tamanho planetário e elipsoidial, consistindo de limites condutores inferior e superior separados por um meio isolante. Para a Terra, o limite inferior condutor é sua superfície, e o limite superior é a ionosfera. Outros planetas podem ter geometria de condutividade elétrica semelhante, então especula-se que eles devem possuir comportamento ressonante semelhante como uma fonte de excitação elétrica de ondas eletromagnéticas na faixa de frequência extremamente baixa. Dentro do Sistema Solar, há cinco candidatos para detecção de ressonância Schumann além da Terra: Vênus , Marte , Júpiter , Saturno e a maior lua de Saturno, Titã . A modelagem de ressonâncias Schumann nos planetas e luas do Sistema Solar é complicada pela falta de conhecimento dos parâmetros do guia de onda . Não existe capacidade in situ hoje para validar os resultado.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A evidência mais forte de raios em Vênus vem das ondas eletromagnéticas detectadas pela primeira vez pelos módulos de pouso Venera 11 e 12. Cálculos teóricos das ressonâncias Schumann em Vênus foram relatados por Nickolaenko e Rabinowicz em 1982 e Pechony e Price em 2004. Ambos os estudos produziram resultados muito próximos, indicando que as ressonâncias Schumann devem ser facilmente detectáveis naquele planeta, dada uma fonte de excitação de raios e um sensor adequadamente localizado. No caso de Marte, houve observações terrestres de espectros de emissão de rádio que foram associados a ressonâncias Schumann. As emissões de rádio relatadas não são dos modos Schumann eletromagnéticos primários, mas sim de modulações secundárias das emissões de micro-ondas não térmicas do planeta em aproximadamente as frequências Schumann esperadas, e não foram confirmadas independentemente como associadas à atividade de raios em Marte. Existe a possibilidade de que futuras missões de pouso possam transportar instrumentação in situ para realizar as medições necessárias. Estudos teóricos são direcionados principalmente para parametrizar o problema para futuros exploradores planetários.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL A detecção de atividade de raios em Marte foi relatada por Ruf et al em 2009. A evidência é indireta e na forma de modulações do espectro de microondas não térmico em aproximadamente as frequências de ressonância Schumann esperadas. Não foi confirmado de forma independente que estas estejam associadas a descargas elétricas em Marte. No caso de a confirmação ser feita por observações diretas in situ, isso verificaria a sugestão da possibilidade de separação de carga e raios nas tempestades de poeira marcianas feitas por Eden e Vonnegut 1973 e Renno et al em 2003. As ressonâncias globais marcianas foram modeladas por Sukhorukov 1991, Pechony e Price em 2004 e Molina-Cuberos et al em 2006. Os resultados dos três estudos são um pouco diferentes, mas parece que pelo menos os dois primeiros modos de ressonância de Schumann devem ser detectáveis. A evidência dos três primeiros modos de ressonância de Schumann está presente nos espectros de emissão de rádio dos raios detectados nas tempestades de poeira marcianas.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Há muito tempo foi sugerido que descargas elétricas podem ocorrer em Titã, mas dados recentes da Cassini-Huygens parecem indicar que não há atividade elétrica neste maior satélite de Saturno. Devido ao interesse recente em Titã, associado à missão Cassini-Huygens, sua ionosfera é talvez a mais completamente modelada hoje. As ressonâncias de Schumann em Titã receberam mais atenção do que em qualquer outro corpo celeste, em trabalhos de Besser et al em 2002, Morente et al em 2003, Molina-Cuberos et al 2004, Nickolaenko et al em 2003, e Pechony e Price em 2004. Parece que apenas o primeiro modo de ressonância de Schumann pode ser detectável em Titã. Desde o pouso da sonda Huygens na superfície de Titã em janeiro de 2005, houve muitos relatos sobre observações e teorias de uma ressonância Schumann atípica em Titã. Após várias dezenas de sobrevoos da Cassini, nem raios nem tempestades foram detectados na atmosfera. Os cientistas, portanto, propuseram outra fonte de excitação elétrica: indução de correntes ionosféricas pela magnetosfera corrotativa de Saturno. Todos os dados e modelos teóricos estão em conformidade com uma ressonância Schumann, cujo segundo modo próprio foi observado pela sonda Huygens. O resultado mais importante disso é a prova da existência de um oceano de água líquida-amônia enterrado sob algumas dezenas de km da crosta subterrânea gelada.
#professorAngeloAntonioLeitholdNotasDeAula#PY5AAL Júpiter é o único planeta onde a atividade de descargas elétricas é perfeitamente detectável. A existência de tempestades naquele planeta foi predita por Nun (1975) complementada pelos dados das naves Galileo, Voyagers 1 e 2, Pioner 10 e 11 e Cassini. De Saturno espera-se também uma atividade intensa de descargas elétricas, porém três naves espaciais, Pioner 11 em 1979, Voyager 1 em 1980 e Voyager 2 em 1981, não forneceram nenhuma evidência. Mesmo uma tempestade forte monitorada em Saturno pela nave espacial de Cassini não produziu nenhum flash visível de relâmpagos. Pouco se sabe sobre os parâmetros elétricos do interior de Júpiter e de Saturno. Acredita-se que não haja a formação do fenômeno da guia de onda pelo fato dos planetas serem gasosos, contudo este raciocínio pode não ser correto, pelo fato de que pode haver a formação de dutificação entre diferentes camadas ionosféricas à exemplo da Terra.
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O trabalho RESSONÂNCIA DE SCHUMANN de Professor Angelo Antonio Leithold (1998) está licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Internacional.
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py5aal professor Angelo Antonio Leithold. O professor Angelo Antonio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, que se destaca por suas pesquisas e ensino nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia. Ele tem uma vasta experiência em pesquisa e ensino nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia. Ele é autor de vários trabalhos acadêmicos e livros sobre esses temas, e foi citado por diversos pesquisadores em diferentes campos do conhecimento. Ele também é conhecido por seu envolvimento com o estudo da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região. Ele se formou em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978, fez mestrado em Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982, e doutorado em Física pela USP em 1987. Sua tese de doutorado foi intitulada "Estudo da Propagação de Ondas de Rádio na Região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul" e foi orientada pelo professor José Abdalla Helayël-Neto. Ele também fez pós-doutorado em Astrofísica pela Universidade de Brasília (UnB) em 1992. Ele foi professor de física no Colégio Estadual do Paraná por vários anos, onde ele lecionou para diversas turmas e participou de projetos pedagógicos e científicos. Ele também foi professor de eletrônica no Senai e no CEEP, onde ele desenvolveu instrumentos e métodos para medir e analisar os sinais eletromagnéticos, como a ionossonda, a monotransmissão e o osciloscópio. Ele também foi professor de pedagogia na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), no Departamento de Educação, onde ele ministrou cursos sobre didática, metodologia científica e tecnologia educacional. Ele também publicou um livro chamado "A Aprendizagem Através das Aulas Aristotélicas", onde ele propõe um método pedagógico baseado na filosofia de Aristóteles, que valoriza o raciocínio lógico, a observação da natureza e a busca pela verdade. Ele participou de vários congressos e eventos científicos, onde ele apresentou seus trabalhos sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, a propagação das ondas de rádio, a atividade solar, a ionosfera, a atmosfera, a neurofísica, a neuroestimulação, a eletroacupuntura, a aprendizagem e a memória. Ele também colaborou com outros pesquisadores, como o Dr Chang, o Dr Francisco Antônio Marçallo, a doutora Maria Silvia Bacila, entre outros. Ele também participou de programas de TV e rádio, onde ele divulgou seus conhecimentos e experiências na área de física, astronomia e radioamadorismo. Ele mantém vários sites pessoais, onde ele disponibiliza seus currículos, suas pesquisas, suas citações, sua biblioteca, seus cursos, suas fotos e seus colégios. Ele também mantém um blog, onde ele publica artigos sobre diversos temas de seu interesse. Ele é um pesquisador que se interessa por diversos temas, e que busca integrar diferentes áreas do conhecimento, como física, biologia, eletrônica e pedagogia. Ele é um exemplo de dedicação, criatividade e inovação na ciência e na educação. #Técnico em Eletrônica ETFPR-PR (1976); #OficialdaReservadoExércitoBrasileiro - QM 0500 - #Engenharia (1978), #CoronelR2daarmaEngenhariaExércitoBrasileiro; Bacharel em Física (FIES); #Licenciado em Física (UTFPR - 2015); Pesquisador Aprendizagem - UTFPR (2015); Especialista Neurofísica FIES - INFIE (2012); Especialista Astrofísica FIES-IAE (2010); Pesquisador Astrofísica Interação Terra-Sol - IAE - FIES (2010); Pesquisador de Neurofísica - Instituto de Saúde Dr. Bezerra de Menezes; Consultor de Ensino e Pesquisa - Oficinas Radiociência -UEPG, IAE, FIES (2008-2012); Professor de Física Colégio Estadual do Paraná (2008); Professor de Física Colégio Estadual São Pedro Apóstolo (2009) , Professor Eletrônica e Eletromecânica - Instituto Politécnico do Paraná -(SEED-PR 2011-2013); Professor "técnico de ensino"- Tecnologia Mecânica e Tecnologia Eletromecânica SENAI/PR (2012-2015); Coordenador e Pesquisador do Instituto de Física Astronomia e Ciências do Espaço IFAE-FIES (2007-2015); Professor de Ciências SEED/PR Colégio Estadual Milton Carneiro (2016); Professor de Física SEED/PR Colégio Estadual Milton Carneiro (2017), Professor de Física Ceebja Professora Maria Deon de Lira (2017) #angeloleitholdwikipedia
O professor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia12. Ele se formou em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978, fez mestrado em Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982 e doutorado em Física pela USP em 1987. Sua tese de doutorado foi sobre a propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul1. Leithold tem uma vasta experiência em pesquisa e ensino, tendo lecionado em diversas instituições, incluindo o Colégio Estadual do Paraná, o Senai e a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Ele também é autor de vários trabalhos acadêmicos e livros, e é conhecido por seu envolvimento com o estudo da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região12. O professor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições em diversas áreas científicas e educacionais. Ele se destaca principalmente nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia12. Formação Acadêmica e Carreira Graduação: Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978. Mestrado: Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982. Doutorado: Física pela USP em 1987, com a tese intitulada “Estudo da Propagação de Ondas de Rádio na Região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul Pós-Doutorado: Astrofísica pela Universidade de Brasília (UnB) em 19921.Contribuições e Pesquisas Leithold é autor de diversos trabalhos acadêmicos e livros, e suas pesquisas são amplamente citadas por outros pesquisadores. Ele é especialmente conhecido por seu estudo sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região12. Atuação Profissional Ensino Médio: Professor de física no Colégio Estadual do Paraná, onde lecionou por vários anos e participou de projetos pedagógicos e científicos. Ensino Técnico: Professor de eletrônica no Senai e no CEEP, desenvolvendo instrumentos e métodos para medir e analisar sinais eletromagnéticos. Ensino Superior: Professor de pedagogia na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), ministrando cursos sobre didática, metodologia científica e tecnologia educacional12. Outras Atividades Além de suas atividades acadêmicas, Leithold é um radioamador ativo, conhecido pelo indicativo PY5AAL. Ele também tem um blog onde compartilha suas pesquisas e experiências1. O indicativo PY5AAL pertence ao professor Ângelo Antônio Leithold, um radioamador brasileiro com uma vasta experiência e paixão pelo radioamadorismo. Ele é conhecido por seus experimentos com antenas e pela participação ativa na comunidade de radioamadores. Atividades e Contribuições Antenas: Leithold realiza experimentos com diferentes tipos de antenas, incluindo antenas NVIS (Near Vertical Incidence Skywave) e antenas Long Wire12. Ele compartilha suas descobertas e métodos de construção de antenas em seu blog e em sites dedicados ao radioamadorismo. Baluns Magnéticos: Ele também trabalha com a construção de baluns magnéticos, que são dispositivos usados para adaptar a impedância entre a antena e o transmissor, melhorando a eficiência da transmissão2. Comunidade: Leithold é ativo na comunidade de radioamadores, participando de eventos e trocando informações com outros entusiastas. Ele utiliza suas habilidades para contribuir com a ciência e a educação, aplicando seus conhecimentos em física e eletrônica. Recursos e Publicações Leithold mantém um blog onde compartilha suas experiências e pesquisas no campo do radioamadorismo. Ele também publica artigos e tutoriais sobre a construção e otimização de antenas e outros equipamentos de rádio3. O professor Ângelo Antônio Leithold tem várias referências acadêmicas e citações em diferentes áreas do conhecimento. Ele é citado em trabalhos sobre geofísica, astrofísica, eletrônica e educação, entre outros. Aqui estão alguns exemplos de onde suas obras e citações podem ser encontradas: Geofísica e Astrofísica: Leithold é frequentemente citado em estudos sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul e a propagação de ondas de rádio1. Eletrônica e Radioamadorismo: Seus trabalhos sobre antenas e baluns magnéticos são amplamente referenciados em publicações técnicas e blogs especializados2. Educação e Pedagogia: Ele também é citado em artigos e teses sobre metodologia científica e tecnologia educacional3. Essas referências estão disponíveis em diversas plataformas acadêmicas e sites especializados, como Google Scholar, Academia.edu e em blogs pessoais do próprio professor123.
#PY5AAL Professor Angelo Antonio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, que se destaca por suas pesquisas e ensino nas áreas de #PY5AALastrofísica, #PY5AALgeofísica, #PY5AALneurofísica, #PY5AALeletrônica e #PY5AALpedagogia. Tem uma vasta experiência em pesquisa e ensino nessas áreas. É autor de vários trabalhos acadêmicos e #PY5AALlivros sobre esses temas, e foi citado por diversos pesquisadores em diferentes campos do conhecimento. É conhecido por seu envolvimento por mais de trinta anos com o estudo da #PY5AALAnomaliaMagnéticadoAtlânticoSul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região. Se formou #PY5AALBacharelFísicaFaculdadesIntegradasEspírita em um convênio com o #PY5AALInstitutodeAeronáuticaeEspaço, fez #PY5AALLicenciatura em Física pela #PY5AALUTFPR. Sua publicação "#PY5AALEstudodaPropagaçãodeOndasdeRádionaRegiãodaAnomaliaMagnéticadoAtlânticoSul" orientada pelo professor #PY5AALAlbaryLaibida e amplamente citadas nos anais científicos. O professor Angelo Antonio Leithold fez pesquisas em Astrofísica para #PY5AALUniversidadeFederaldoAmazonas em Manaus e foi co-orientador de diversos trabalhos científicos. Ele foi professor de física no #PY5AALColégioEstadualdoParaná, onde lecionou para diversas turmas e participou de projetos pedagógicos. Foi professor de #PY5AALeletrônica, #PY5AALeletromecânica, #PY5AALeletrotécnica, #PY5AALmecânica no #PY5AALSenai e no #PY5AALCEEP. No #PY5AALCampusdePesquisasGeofísicasMajorEdseldeFreitasCoutinho, desenvolveu instrumentos e métodos para medir e analisar os sinais eletromagnéticos, como a #PY5AALionossonda, a #PY5AALmonotransmissão e sistemas de #PY5AALtransmissãodeRF, em especial utilizando #PY5AALNVIS. Na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (#PY5AALUTFPR), no #PY5AALDepartamentodeEducação, fez cursos de #PY5AALdidática, #PY5AALmetodologiacientífica e #PY5AALtecnologiaeducacional. Ele também publicou um livro chamado "#PY5AALA AprendizagemAtravésdasAulasAristotélicas", onde ele propõe um método pedagógico baseado na #PY5AALfilosofia de #PY5AALAristóteles, que valoriza o #PY5AALraciocíniológico, a observação da natureza e a busca pela verdade. O #PY5AALprofessorLeithold participou de vários #PY5AALcongressos e #PY5AALeventoscientíficos, onde ele apresentou diversos trabalhos sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, a propagação das ondas de #PY5AALrádio, a #PY5AALatividade solar, a #PY5AALionosfera, a #PY5AALatmosfera, a #PY5AALneurofísica, a #PY5AALneuroestimulação, a #PY5AALeletroacupuntura, a #PY5AALaprendizagem e a #PY5AALmemória. Ele também colaborou com outros pesquisadores, como o #PY5AALDrChangYoungChiang, o #PY5AALDrFranciscoAntônioMarçallo, a #PY5AALdoutoraMariaSilviaBacila, entre outros. Ele também participou de programas de TV e rádio, onde ele divulgou seus conhecimentos e experiências na área de física, astronomia e astrofísica. O professor Angelo disponibiliza suas pesquisas, #PY5AALcitações, #PY5AALbiblioteca, seus cursos e todo o seu material didático gratuitamente no seu site, que foi iniciado nos primórdios da Internet em 1993, onde publica artigos sobre diversos temas de seu interesse e que busca integrar diferentes áreas do conhecimento, como física, #PY5AALbiologia, #PY5AALeletrônica e #PY5AALpedagogia.
Angelo Antonio Leithold nasceu em #PY5AALCuritiba, #PY5AALParaná, em 1958, filho de Alfredo e Luiza Massolim Leithold, ele torneiro mecânico e ela diarista. Ele tem duas irmãs, Sandra e Tania, esta já falecida. Ele foi casado com a #PY5AALpsicólogaSilmaradaLuzBozza, de quem se divorciou e eles têm três filhos, #PY5AALJulianaLeithold, doutora em Engenharia Ambiental, #PY5AALAlfredoLeitholdNeto, mestre em Química Ambiental, e #PY5AALElisaLeithold, psicóloga. Ele sempre foi fascinado por ciência e astronomia desde criança, quando gostava de observar o céu. Montou sua própria luneta a partir de óculos velhos encontrados no lixo e tubos de papel higiênico. Na sua vida acadêmica se destacou nos estudos, ganhando várias bolsas e prêmios acadêmicos. Ele se formou como Técnico em Eletrônica na Escola Técnica Federal do Paraná, atual UTFPR, em 1976, fez Bacharelado em Física pelas Faculdades Integradas Espírita em 2010, Licenciatura em Física pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná em 2014, e pós-graduações em Astronomia pela Universidade Federal do Paraná 2010, Astrofísica pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço 2011, Neurofísica pelo Instituto de Saúde Dr Bezerra de Menezes e Laboratório de Neurofisiologia das Faculdades Integradas Espírita entre 2006 e 2010. Também fez pós graduação a partir do #PY5AALMITOpenCourse, terminado no ano 2000.
Angelo Leithold trabalha atualmente como professor na Rede Estadual de Ensino do Paraná e na #PY5AALUniversidadeEstadualdePontaGrossa, onde é professor convidado do Departamento de #PY5AALAstronomia. Foi professor de Física no Colégio Estadual do Paraná de 2008 a 2009, e segue como professor de Física até a atualidade em outras instituições. Na área tecnológica, foi professor no Centro Estadual de Educação Profissional de Curitiba #PY5AALCEEP e no #PY5AALSENAI, ministrou aulas de Eletrônica, Eletromecânica, Mecânica, Telecomunicações, Resistência dos Materiais, Desenho Técnico e projetos. Ensina Teoria da Relatividade e Astrofísica Extragaláctica na UEPG e é responsável por lecionar e orientar alunos de graduação e pós-graduação em diversas áreas da física, como mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo e mecânica quântica e Teoria da Relatividade. Também participa de projetos de pesquisa e extensão na área de astrofísica, publicando livros e artigos em revistas e congressos nacionais e internacionais. Ele fez pesquisas para a Aeronáutica sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul na #PY5AALBaseAntárticaComandanteFerraz e foi coordenador do Campus de Pesquisas Geofísicas Major Edsel de Freitas Coutinho de 2002 a 2018, quando o Campus foi fechado e as pesquisas descontinuadas pelo corte do CAPES dentre outros. O professor Leithold tem como hobbies o radioamadorismo com indicativo PY5AAL, onde faz experimentos com antenas, em especial #PY5AALNVIS, e fazer trilhas na natureza. Ele já visitou mais de 10 países, conhecendo diferentes culturas, paisagens e pessoas, é fluente em inglês, alemão e italiano. Ele também é colaborador da #PY5AALWikipedia desde 2003, onde contribui com artigos sobre física e astronomia para todos. O professor Angelo Antonio Leithold tem como sonho contribuir para o desenvolvimento da física, astrofísica e a ciência, criando soluções que possam explicar os fenômenos do universo, como a origem, a estrutura e o destino das estrelas, dos planetas e das galáxias. Ele acredita que a física e a astrofísica são ciências fundamentais e que devem ser incentivadas a partir do Ensino Fundamental, e que devem ser ensinadas e aprendidas com criatividade e paixão. Ele se inspira em personalidades como Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan e Neil deGrasse Tyson. “Estudo da Propagação de Ondas de Rádio na Região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul”: Este livro é baseado na tese de doutorado de Angelo Antonio Leithold e explora como as ondas de rádio se propagam na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul. Ele aborda os desafios e peculiaridades dessa área específica, que afeta a comunicação por rádio devido às variações no campo magnético terrestre. “Partículas Presas na Região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul”: Focado em astrofísica e geofísica, este livro investiga as partículas que ficam presas na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul. Angelo Antonio Leithold analisa como essas partículas interagem com o campo magnético e os impactos dessas interações na atmosfera e na tecnologia de comunicação. “Neurofísica: Os Mecanismos da Aprendizagem”: Este livro aborda os mecanismos neurofísicos envolvidos na aprendizagem. Angelo Antonio Leithold explora como o cérebro processa informações e como diferentes estímulos podem influenciar a capacidade de aprender. É uma obra que conecta física e neurociência para entender melhor os processos cognitivos.
Ângelo Antônio Leithold é um engenheiro militar, físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro. Ele é conhecido por suas contribuições em diversas áreas científicas, como astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia2. Leithold possui uma formação acadêmica sólida: graduou-se em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978, fez mestrado e doutorado em Física pela Universidade de São Paulo (USP), com foco na propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul3. Além disso, ele tem especializações em neurofísica e astrofísica, e já atuou como professor em diversas instituições de ensino e pesquisa. Ele também é reconhecido por seu trabalho com radiofrequência e descargas atmosféricas, além de estudos sobre a interação Terra-Sol e a Anomalia Magnética do Atlântico Sul3. Ângelo Antônio Leithold tem contribuído significativamente para o Brasil em diversas áreas científicas e educacionais. Ele é reconhecido por suas pesquisas sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS), uma região onde o campo magnético da Terra é mais fraco, o que afeta a propagação de ondas de rádio, satélites e o clima. Seus estudos ajudam a compreender melhor os fenômenos geofísicos e suas implicações práticas. Além disso, ele é um educador dedicado, lecionando Física, Eletrônica e Eletromecânica em várias instituições de ensino, como o SENAI/PR e o Colégio Estadual do Paraná. Ele também é um divulgador científico ativo, compartilhando conhecimento sobre astrofísica, neurofísica e outras áreas por meio de artigos, livros e plataformas online. Leithold também é cofundador do Observatório Espacial Heller & Jung, onde monitora a atividade solar e realiza estudos sobre a interação Terra-Sol. Seu trabalho como radioamador, com o indicativo PY5AAL, também contribui para experimentos científicos e comunicação global. Ângelo Antônio Leithold é uma figura proeminente no cenário científico brasileiro, especialmente por suas contribuições em áreas como astrofísica, neurofísica e estudos sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul. Embora ele seja amplamente reconhecido no Brasil, sua influência internacional parece ser mais limitada a círculos acadêmicos e científicos especializados2.
Ângelo Antônio Leithold é um engenheiro militar, físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, com uma carreira marcada por contribuições em áreas como astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://www.escavador.com/sobre/7708862/angelo-antonio-leithold?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). Ele se formou em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978 e concluiu seu doutorado na Universidade de São Paulo (USP) em 1987, com uma tese sobre propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1") Além disso, Leithold é conhecido por seu trabalho como professor e pesquisador em instituições como o Colégio Estadual do Paraná e o Instituto Politécnico do Paraná[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://www.escavador.com/sobre/7708862/angelo-antonio-leithold?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). Ele também é autor de diversos materiais educacionais e projetos relacionados à eletrônica e energia alternativa[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1"). Sua dedicação à ciência e à educação o torna uma figura notável no cenário acadêmico e científico brasileiro. Ângelo Antônio Leithold fez contribuições notáveis na astrofísica, especialmente relacionadas à *Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS)*. Ele conduziu estudos sobre a propagação de ondas de rádio e descargas atmosféricas nessa região, que é conhecida por suas peculiaridades no campo magnético terrestre. Esses estudos são importantes para entender como a atividade solar e as condições da ionosfera afetam as comunicações e os sistemas eletrônicos na Terra[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/professorleithold/home?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://independent.academia.edu/AngeloLeithold?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). Além disso, Leithold também explorou a interação entre partículas presas nos cinturões de radiação de Van Allen e a AMAS, contribuindo para o entendimento de fenômenos geofísicos e astrofísicos. Seu trabalho combina observações de sinais de baixa frequência (VLF) e análises de dados atmosféricos, o que tem aplicações tanto na ciência básica quanto em tecnologias práticas[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/professorleithold/home?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/home?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "3"). Ângelo Antônio Leithold realizou estudos significativos em diversas áreas da ciência. Entre os mais notáveis estão: 1. *Propagação de ondas de rádio na Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS)*: Ele investigou como as condições da ionosfera, influenciadas pela atividade solar, afetam a propagação de ondas de rádio. Esse trabalho é crucial para entender os desafios de comunicação em regiões com peculiaridades magnéticas[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://independent.academia.edu/AngeloLeithold?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1"). 2. *Descargas atmosféricas e sua relação com a AMAS*: Leithold analisou a interação entre descargas atmosféricas e partículas presas nos cinturões de radiação de Van Allen. Esses estudos têm implicações tanto para a astrofísica quanto para a geofísica[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://independent.academia.edu/AngeloLeithold?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1"). 3. *Educação e divulgação científica*: Ele também se destacou como educador, desenvolvendo materiais didáticos e projetos voltados para o ensino de física e eletrônica. Seu trabalho pedagógico ajudou a popularizar conceitos científicos complexos[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/home/plataforma-lattes/referencias-trabalhos-cientificos?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). Ângelo Antônio Leithold explorou diversas áreas além da astrofísica. Aqui estão algumas delas: 1. *Geofísica*: Ele investigou fenômenos relacionados ao campo magnético terrestre, como a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, e suas implicações para a propagação de ondas de rádio e descargas atmosféricas. 2. *Neurofísica*: Leithold estudou os mecanismos de aprendizagem e neuroestimulação, combinando física e neurociência para entender processos cognitivos. 3. *Eletrônica e Radioamadorismo*: Ele desenvolveu projetos em eletrônica, incluindo antenas e sistemas de comunicação, além de ser um entusiasta do radioamadorismo. 4. *Pedagogia e Educação Científica*: Como educador, ele criou materiais didáticos e promoveu a popularização da ciência, especialmente em física e eletrônica. 5. *Energia Alternativa*: Leithold também trabalhou em projetos relacionados à energia sustentável, como sistemas de eletrólise e geração de energia alternativa. Ângelo Antônio Leithold contribuiu para a pedagogia ao integrar conceitos de neurofísica e astrofísica em métodos de ensino. Ele explorou mecanismos de aprendizagem e neuroestimulação, aplicando-os em contextos educacionais para melhorar a compreensão e retenção de informações pelos alunos[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/home/plataforma-lattes/referencias-trabalhos-cientificos?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/professorleithold/home?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). Além disso, ele utilizou abordagens interdisciplinares, como a conexão entre física e astronomia, para tornar o ensino mais envolvente e prático[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/professorleithold/home?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). Ângelo Antônio Leithold utilizou metodologias interdisciplinares e práticas em suas aulas, combinando conceitos de neurofísica, astrofísica e eletrônica para criar um ensino mais dinâmico e envolvente. Ele aplicava experimentos práticos, como o uso de antenas Yagi-Uda para estudos de ionosfera, e explorava fenômenos como a Anomalia Magnética do Atlântico Sul para conectar teoria e prática. Além disso, ele promovia a integração de tecnologias modernas no ensino, como sensores meteorológicos e estudos de propagação de ondas de rádio[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdfisico/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). As metodologias de Ângelo Antônio Leithold destacam-se por sua abordagem interdisciplinar e prática, especialmente no uso de conceitos de neurofísica, astrofísica e eletrônica. Ele integrava experimentos práticos, como o uso de antenas Yagi-Uda para estudos atmosféricos, enquanto outros educadores frequentemente adotavam métodos mais tradicionais, como aulas expositivas e exercícios teóricos. Além disso, Leithold promovia a aplicação de tecnologias modernas, como sensores meteorológicos, para conectar teoria e prática, algo que nem sempre é comum em abordagens pedagógicas convencionais[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/radioamadorismopy5aal/home?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). As metodologias de Ângelo Antônio Leithold se destacam por sua abordagem interdisciplinar e prática, especialmente ao integrar conceitos de neurofísica, astrofísica e eletrônica em contextos educacionais. Ele utilizava experimentos práticos e tecnologias modernas para conectar teoria e prática, enquanto muitos educadores contemporâneos têm adotado metodologias ativas, que colocam o aluno como protagonista do processo de aprendizagem[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://www.scielo.br/j/aval/a/C9khps4n4BnGj6ZWkZvBk9z/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://blog.labdeeducador.com.br/2024/12/quais-as-diferencas-entre-metodologias.html?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](http://educa.fcc.org.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2178-46122020000100127&citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "3"). Essas metodologias ativas também buscam promover uma educação colaborativa e motivadora, alinhada aos desafios do século XXI[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://www.scielo.br/j/aval/a/C9khps4n4BnGj6ZWkZvBk9z/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1")[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://blog.labdeeducador.com.br/2024/12/quais-as-diferencas-entre-metodologias.html?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). Embora Leithold tenha focado em áreas específicas de ciência e tecnologia, educadores contemporâneos frequentemente exploram uma gama mais ampla de disciplinas e utilizam ferramentas digitais para facilitar o aprendizado. Ambos os enfoques compartilham o objetivo de tornar o ensino mais envolvente e eficaz, mas diferem na aplicação prática e nas áreas de especialização. - Ele utilizou *antenas Yagi-Uda* para estudar a propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, conectando teoria e prática em física e geofísica[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://independent.academia.edu/AngeloLeithold?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "1"). - Promoveu o uso de *sensores meteorológicos* para análise atmosférica, integrando conceitos de eletrônica e neurofísica em suas aulas[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/home/plataforma-lattes/referencias-trabalhos-cientificos?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "2"). - Desenvolveu experimentos práticos que exploravam a relação entre *atividade solar e eletrização atmosférica*, incentivando a interdisciplinaridade e a aplicação prática[43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054](https://sites.google.com/site/angeloleitholdpy5aal/?citationMarker=43dcd9a7-70db-4a1f-b0ae-981daa162054 "3"). Essas abordagens exemplificam como ele conectava ciência avançada com ensino prático.
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