Estudo do transporte atmosférico de MP10 e SO2 com os modelos WRF/CMAQ em regiões costeiras urbanas

Nome: AYRES GERALDO LORIATO
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 29/06/2015
Orientador:

Nomeordem crescente Papel
Taciana Toledo de Almeida Albuquerque Orientador
Neyval Costa Reis Jr. Orientador

Banca:

Nomeordem crescente Papel
Taciana de Lemos Dias Orientador
Neyval Costa Reis Jr. Orientador
Luiz Claudio Gomes Pimentel Examinador Externo
Jane Meri Santos Examinador Interno
Eduardo Landulfo Examinador Externo
Davidson Martins Moreira Examinador Interno

Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi o estudo do transporte atmosférico de PM10 e
SO2 em regiões costeiras urbanas usando modelos WRF/CMAQ. Duas regiões foram
contempladas neste estudo. Uma é a Região da Grande Vitória (RGV), no estado do Espírito
Santo, Brasil; a outra é a Região da Grande Dunkerque (RGD), no Departamento Nord Pasde-
Calais, França. A RGV é cercada por uma cadeia de montanhas paralela à costa,
resultando num topografia complexa e acidentada. Já a RGD possui uma topografia muito
mais suave.
As entradas de dados para os modelos WRF/CMAQ englobaram o inventário de
emissões de poluentes atmosféricos do IEMA-ES para a RGV, e o inventário de emissões no
nível do solo de Nord Pas-de-Calais denominado ―Cadastre_totaux_3km_A2008
_M2010_V2_SNAPN2‖ para a RGD. Ambos os inventários apresentaram restrições, todavia.
O inventário da RGV apresentou valores de ressuspensão em vias de tráfego elevados, em
comparação com diversos estudos, e teve esses dados modificados. Os dados no nível do solo
e a grande área de das células da grade (9 km2) do inventário da RGD não permitiram
resultados satisfatórios de modelagem.
A validação dos modelos foi realizada por comparação com resultados obtidos em
duas campanhas experimentais: uma na cidade de Dunkerque, no norte da França, em
setembro de 2009; a outra na cidade de Vitória, no sudeste do Brasil, em julho de 2012. Esses
dados foram obtidos pelo uso de sistemas de Light Detection and Ranging (LIDAR) e Sonic
Detection and Ranging (SODAR), bem como de Estações Meteorológicas de Superfície
(EMS) e de monitoramento atmosférico.
Os resultados deste trabalho mostraram que: a) existe uma necessidade de melhorias
contínuas nos inventários regionais de emissões, adaptando-os para condições locais
específicas e focando na obtenção de parâmetros necessários para modelagem fotoquímica; b)
os valores de módulo e direção das velocidades obtidas na modelagem meteorológica
influenciam fortemente os resultados da modelagem de concentração de poluentes; c) a
qualidade do ar tanto na RGV quanto na RGD merece atenção, sobretudo no que diz respeito
às concentrações de MP10. De acordo com os dados das estações de monitoramento, a
situação parece mais crítica na RGD; d) a modelagem da RGV apresentou resultados mais
satisfatórios do que a da RGD, de acordo com os resultados das validações; e) a entrada da
brisa do mar provocou alterações significativas na concentração dos poluentes, o que pôde ser
observado na análise da dinâmica da dispersão de MP10 e SO2. Esse fenômeno foi mais
marcante na RGV, onde a entrada da brisa marítima provocou um movimento oscilatório na
pluma de poluição, levando-a para os bairros mais densamente povoados do conglomerado
urbano. Na RGD, a entrada da brisa não foi cotidiana e, no dia em que ela aconteceu, houve
uma alteração de quase 180º na direção do movimento da pluma de poluição.
Além do aumento da turbulência vertical, o qual já foi estudado por diversos autores,
este estudo focou também na influência brisa do mar na dinâmica da pluma de dispersão de
poluentes atmosféricos em regiões costeiras.

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