Efeito das circulações de brisa nas concentrações de ozônio em Cubatão

 

Autor: 
Tayla Dias da Silva
Informações Gerais
Departamento: 
meteorologia
tipo: 
Mestrado
Data da Defesa: 
2017
Palavras-chave: 
circulações de brisa. ozônio. Cubatão.
Orientadores
Orientador: 
Rita Yuri Ynoue

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.     

AnexoTamanho
d_tayla_d_silva_corrigida.pdf12.93 MB