Defesa de dissertação de mestrado
Aluno: Rubens Fabio Pereira
Programa: Meteorologia
Título: “Desvendando Aerossóis: Explorando Tamanho, Número e Eventos de Formação de Partículas em São Paulo"
Orientadora: Profa. Dra. Maria de Fatima Andrade - IAG/USP
Comissão Julgadora:
Membros Titulares
- Membros Titulares: Profa. Dra. Maria de Fátima Andrade (Orientadora) - IAG/USP
- Profa. Dra. Regina Maura de Miranda - EACH/USP
- Prof. Dr. Joel Ferreira de Brito - IMT, Nord, Europe (por videoconferência)
Membros Suplentes
- Prof. Dr. Marco Aurélio de Menezes Franco - IAG/USP
- Prof. Dr. Henrique de Melo Jorge Barbosa (Univerity of Maryland Baltimore)
- Profa. Dra. Adriana Gioda - PUC/RJ
Resumo: A deterioração da qualidade do ar em megacidades como São Paulo é um efeito colateral do crescimento desordenado e da ausência de programas de planejamento urbano sustentáveis, cujos impactos se refletem na saúde pública e no meio ambiente. Dentre os poluentes atmosféricos, o material particulado – especialmente sua fração submicrométrica – demanda atenção imediata, dada a crescente evidência de sua influência no balanço radiativo, nos regimes de precipitação e na saúde humana. Neste projeto de mestrado, foram caracterizadas as distribuições de tamanho e número de partículas (DTNP) submicrométricas na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), obtidas com o Scanning Mobility Particle Sizer na faixa de 10 a 429 nm entre junho de 2019 e janeiro de 2020, na USP, localizada na zona oeste da cidade, e também foram monitoradas variáveis meteorológicas e as concentrações de black carbon, ozônio, dióxido de nitrogênio e material particulado fino. As DTNP médias para dias da semana (DS) e finais de semana (FD) foram semelhantes em termos da disposição de suas modas e diâmetro médio geométrico, com predomínio da moda de Aitken. Entretanto, foram observadas concentrações 15,4% maiores nos DS. O ajuste de curvas log-normais permitiu determinar que as concentrações médias das modas de nucleação, Aitken e acumulação foram de (4,7 ± 3,8), (5,2 ± 3,5) e (3,0 ± 3,2) x 10³ respectivamente, com diâmetros médios geométricos de (18 ± 5) nm, (53 ± 15) nm e (170 ± 60) nm. Foram identificados 25 eventos de formação de novas partículas (FNP) em 153 dias de campanha, ocorrendo principalmente na primavera, durante os quais a concentração total foi 32% maior durante eventos onde foi possível identificar claramente o surgimento da moda de partículas recém- formadas. Os índices médios das taxas de crescimento (GR), formação (j) e sumidouro de coagulação(CS) foram, respectivamente, 6,7 nm/h, 2,2 cm⁻³·s⁻¹ e 5,9 × 10⁻³ s⁻¹. A modelagem de trajetórias retrógradas com o HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory model) sugeriu que o crescimento das partículas durante os eventos de formação de novas partículas (FNP) pode ter sido influenciado por massas de ar oriundas de áreas costeiras, associadas à brisa marinha. A análise da concentração de partículas em função da direção e intensidade do vento (PNCWD) demonstrou que, durante a noite, os picos de concentração total ocorreram sob ventos fracos de norte/noroeste ou em calmaria, enquanto, neste mesmo período, o aumento das concentrações da moda de acumulação associado a ventos do sudeste sugere contribuições possivelmente oriundas da Baixada Santista. Nos períodos da manhã e da tarde, o aumento das concentrações refletiu o impacto do tráfego veicular, com ventos provenientes do interior do continente e de leste. Por fim, o algoritmo K-means identificou cinco clusters associados a diferentes condições e fontes, com modas de 11 nm (emissões locais em dias com baixa poluição), 23 nm (tráfego veicular nos horários de pico), 42 nm (formação secundária e crescimento), 82 nm (estabilidade atmosférica) e bimodalidade em 27/59 nm (transição entre emissões veiculares e desenvolvimento da CLP). Este trabalho fornece novos elementos para compreender como os aerossóis afetam a saúde humana e o clima. Por meio da análise da dinâmica dos aerossóis submicrométricos em ambiente urbano, o estudo revela detalhes sobre os mecanismos de formação e crescimento das partículas, suas origens e suas interações com diversas variáveis meteorológicas.
Palavras- chave: Poluição do ar, Aerossóis atmosféricos, Distribuição de tamanho de aerossóis submicrométricos, Aerossóis secundários.