Saiba no que ela pode impactar o seu GPS
Em geodésia por satélite, faz-se uso de sinais que, na trajetória entre a fonte no espaço e a estação terrestre, percorrem regiões atmosféricas com diferentes características, experimentando estado variável no espaço e no tempo. Para as aplicações de ordem prática, é possível descrever estas regiões da atmosfera como se formassem uma estrutura de esferas concêntricas, que se caracterizam por diferentes propriedades físicas e químicas. Dentre as várias possíveis, nos é mais apropriado adotar a classificação das camadas atmosféricas sob o ponto de vista da propagação, subdividindo-as em ionosfera e troposfera.
A velocidade de propagação do sinal tem extrema importância nos sistemas de mensuração de distância entre satélite e receptor, como é o caso do GPS. As características desses diferentes meios resultam em alterações dos sinais em relação à potência, direção e velocidade de propagação. Estes efeitos são indesejáveis nas aplicações geodésicas, preferindo-se manter inalteradas as características físicas dos sinais. Diante da impossibilidade disto se concretizar, resta a necessidade de medir ou modelar o impacto das influências atmosféricas sobre as distâncias, considerando-o no processo de ajustamento das observações. Com a observação simultânea de duas frequências, pode-se reduzir os efeitos nas observações, embora nem todos possam ser evitados.
Os efeitos da atividade ionosférica variam no decorrer do dia, apresentado valores máximos próximos das 14h locais. Ao final do dia, após as 17h, têm princípio os efeitos provocados pelo fenômeno das cintilações, que são variações aleatórias temporais em fase e amplitude do sinal recebido pela antena do receptor. Este efeito pode perdurar até próximo de 1h do dia seguinte.
No decorrer do ano também há variações no comportamento da ionosfera, sendo verificados dois períodos de maior efeito nas observações: março-abril e setembro-outubro (de maior intensidade), coincidindo com os equinócios no movimento da Terra ao redor do Sol. O sol apresenta períodos de maior atividade que possuem ciclos de 80, 22 e 11 anos com máxima atividade. As atividades solares, tais como explosões, ejeções de massa coronal, “buracos” da coroa solar e manchas, afetam o comportamento da ionosfera.
Por sua vez, a região sul-americana acrescenta uma particularidade. Compreendida em uma faixa ±30º ao longo do equador, esta região está ainda mais sujeita aos efeitos de cintilações, que podem provocar perdas de ciclo ou travamento de sinal do receptor. Aqui sofremos continuamente os efeitos devidos à proximidade com o equador geomagnético.
Neste ano estamos passando por um período de máxima atividade solar, o que acarreta perturbações na ionosfera, alterando o Conteúdo Total de Elétrons (TEC, na sigla em inglês) e, com isso, provocando perturbações nas observações GNSS.
Um fato até mesmo noticiado em jornais ocorreu na noite de 6 de março, por exemplo, quando uma ejeção de massa coronal posteriormente provocou fortes perturbações na ionosfera, como mostrado no mapa da figura, onde se verifica uma região de maior efeito (laranja) sobre a América do sul às 17h50 UT (14h50 no horário de Brasília).
Mapa global da ionosfera apresentando o TEC em 9 de março de 2012 (fonte: Nasa)
As perturbações provocadas por fenômenos deste tipo podem ser tão fortes que causam interrupção nas telecomunicações e até mesmo problemas na rede de transmissão elétrica. Em decorrência destes fenômenos, torna-se importante o entendimento e acompanhamento pelo usuário de tecnologia GPS, principalmente aqueles que operam com receptores monofrequência, planejando suas observações e prevendo estratégias adequadas de controle de erros nos seus levantamentos.
Régis Bueno
Engenheiro agrimensor, doutor em engenharia pela Escola Politécnica da USP (EPUSP) e diretor da Geovector Engenharia Geomática. Atua na área de posicionamento por satélites e regularização fundiária desde 1989
regisbueno@uol.com.br
