Doutorado: Efeitos de uma parametrização com diferentes LCZs (Local Climate Zones) na simulação das concentrações de ozônio na RMSP

Data: 
23/06/2020 - 14:00
Local: 
Transmissão online


Defesa de tese de doutorado
Aluno: Dirce Maria Pellegatti Franco
Programa: Meteorologia
Título: “Efeitos de uma parametrização com diferentes LCZs (Local Climate Zones) na simulação das concentrações de ozônio na RMSP”

Comissão Julgadora:
Profa. Dra. Maria de Fatima Andrade (IAG/USP)- por videoconferência
Dra. Cristiane Ferreira Fernandes Lopes (CETESB) - por videoconferência
Prof. Dr. Henrique de Melo Jorge Barbosa (IFUSP) - por videoconferência:
Profa. Dra. Leila Droprinchinski Martins (UTFPr) - por videoconferência:
Dr. Angel Liduvino Vara Vela (CPTEC- INPE) - por videoconferência
 
 
Resumo:
A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) possui mais de 21 milhões de habitantes espalhados por uma área de aproximadamente 8.000 km 2 . As fontes móveis são as principais responsáveis pelas emissões de gases e partículas envolvidas na formação de poluentes secundários, como ozônio e MP 2,5 , que frequentemente apresentam concentrações acima dos padrões de qualidade do ar. A representação da formação e transporte de poluentes, nos modelos de transporte químicos, necessita uma descrição detalhada da circulação de ar, uma vez que, a circulação local é impulsionada principalmente pela topografia e uso do solo, entre outros fatores. A descrição dos processos de microescala, nos modelos de mesoescala, é um desafio devido à falta de homogeneidade das características superficiais e locais das áreas urbanas. Muitos estudos sobre formação, transporte e dispersão de poluentes na RMSP têm sido realizados com a aplicação do WRF-Chem (Weather Research and Forecasting with Chemistry) (Previsão e Pesquisas Meteorológicas com Química) e a análise das simulações tem mostrado a necessária melhoria na representação das características da superfície. Neste estudo, examinamos o papel e os efeitos da urbanização e da topografia, que induzem à interações complexas com as circulações atmosféricas de mesoescala, que influenciam os padrões de circulação local e, consequentemente, o comportamento dos poluentes. Para estudar o impacto do uso de uma parametrização urbana mais detalhada, foram geradas simulações na RMSP com o modelo WRF-Chem considerando três grades aninhadas, centradas na latitude 23 ° 33'S e longitude 45 ° W, com resolução horizontal de 1 km na grade mais fina. Nas simulações, foram testadas duas configurações de superfície urbana: off (padrão) e BEP (Multilayer Building Environment Parameterization). Para a simulação com BEP, foram considerados 10 tipos de cobertura urbana, da classificação Local Climate Zones (LCZ), obtidos através de imagens do satélite Landsat8, do software SAGA e de imagens do software Google Earth, como nível “0” da estratégia de aquisição de dados do WUDAPT (World Urban Database and Access Portal Tools). Foram analisados dois períodos, no primeiro, de 01 a 03 de novembro de 2013, os resultados simulados em superfície, de temperatura, velocidade do vento, umidade relativa e concentrações de ozônio foram comparados com dados medidos nas estações de monitoramento da qualidade do ar da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) e os de altitude, com sondagens meteorológicas e de ozônio obtidas em uma campanha de monitoramento experimental. No segundo período, de 07 a 18 de outubro de 2014, quando ocorreram várias ultrapassagens do padrão de qualidade do ar pelo ozônio na RMSP, foram comparados apenas os dados simulados com os observados em superfície. Os resultados apresentaram melhora nas simulações dos dados meteorológicos com BEP em relação à parametrização padrão, porém, o mesmo não foi observado nas concentrações de ozônio. 
Palavras chave: WRF-Chem, ozônio, WUDAPT, dossel urbano, zonal climáticas locais, LCZ.