Efeito das circulações de brisa nas concentrações de ozônio em Cubatão

Autor Tayla Dias da Silva
Orientador Rita Yuri Ynoue
Tipo de programa Mestrado
Ano da defesa 2017
Palavras chave circulações de brisa. ozônio. Cubatão.
Departamento Ciências Atmosféricas
Resumo

Este trabalho teve como objetivo investigar o efeito das circulações de brisa nas concentrações de ozônio em Cubatão, São Paulo, para o período de 2003 a 2012. A caracterização meteorológica e da brisa marítima foi realizada utilizando dados das estações da CETESB no Centro, Vila Parisi e Vale do Mogi. As maiores temperaturas ocorrem em fevereiro e as menores entre junho e julho. A temperatura máxima ocorre às 13 hs, quando ocorre o mínimo da umidade relativa.  A estação Centro apresenta uma grande frequência de dias estagnados, em Vila Parisi há maior recirculação e a ventilação é mais observada no Vale do Mogi. A brisa marítima é mais frequente nos meses de verão e apresenta um mínimo entre o inverno e a primavera. Ela inicia por volta das 10 hs, atinge sua velocidade máxima por volta das 14 hs e cessa por volta das 18 hs. Com relação à caracterização da qualidade do ar, fevereiro é o mês com maior frequência de ultrapassagens do Padrão Nacional de Qualidade do Ar (PNQA) para o ozônio (160μg.m-3, média de uma hora) e do estado de atenção (200 μg.m-3), sendo mais frequente no Centro. Maior concentração de NO ocorre às 08 hs, associada às emissões veiculares, o pico de NO às 09 hs e pico de O3 às 14 hs (uma hora após o pico de temperatura). Ao se realizar a decomposição da série da concentração máxima diária de , observou-se a contribuição da radiação solar na formação de ozônio (componentes sazonal e de curto prazo), maior no verão; e a contribuição da menor camada de mistura e maior estabilidade para as maiores concentrações de NOx no inverno. Na análise da influência da meteorologia na concentração de O3, verificou-se que a temperatura é a variável mais importante. A decomposição da série considerando a variação da temperatura mostrou que a queda de ozônio entre 2003 e 2004 foi parcialmente causada pela menor temperatura e o aumento de 2010 foi provavelmente alimentado pelas maiores temperaturas que ocorreram neste ano. Além disso, as precipitações do verão de 2009-2010, mais intensas do que nos anos anteriores, diminuíram o NOx , contribuindo para o aumento do O3. Em dias de brisa marítima, as concentrações de O3 são menores de noite e de manhã, mas maiores durante o dia, a penetração da brisa marítima é acompanhada pelo aumento de O3 e, dos 37 dias com ultrapassagem do padrão no Centro entre 2008 e 2010, apenas 2 ocorreram em dias que não houve brisa marítima. Finalmente, foi feito um estudo de caso para o episódio de 02 a 07 de fevereiro de 2010, quando as concentrações de O3 ultrapassaram 200 μg.m-3. A qualidade do ar foi simulada com o modelo WRF-Chem e a avaliação quantitativa (feita com dados da CETESB, REDEMET, IAG e DAEE) não foi satisfatória. Entretanto, a circulação espacial mostrou resultados interessantes e a pluma de  foi utilizada como traçador das emissões. Durante a noite, a pluma de Osobre a RMSP é canalizada e advectada pelo escoamento catabático e pela brisa montanha-vale em direção a Itanhaém pela parte mais baixa da Serra do Mar. A brisa terrestre avança para o mar favorecendo o acúmulo de CO e outros poluentes primários. Com a radiação solar, esta pluma que se encontra sobre o oceano sofre reações fotoquímicas, formando o O3, que é transportado novamente para o continente pela brisa marítima. Pode-se concluir que, em Cubatão, as ultrapassagens do PNQA para o ozônio ocorrem majoritariamente em dias com brisa marítima e a advecção de precursores do O3 pela brisa terrestre associada aos ventos catabáticos da RMSP para a RMBS durante a madrugada contribui para a ocorrência das ultrapassagens.     

Anexo d_tayla_d_silva_corrigida.pdf