Mega-Cidades. K. M. Longo, S. R. Freitas.

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1 Qualidade do Ar e Mudanças Climáticas na América do Sul: da Escala Regional para Mega-Cidades K. M. Longo, S. R. Freitas Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos Instituto Nacional de Pesquisas Espacias (INPE) Brasil

2 Roteiro Ressaltar a importância de uma abordagem integrada em estudos de qualidade do ar e mudanças as climáticas Emissões de queimadas e emissões es urbano/industriais Modelo transporte químico CATT-BRAMS: descriçã ção do modelo e alguns eventos Sistema de monitoramento <www.cptec.inpe.br/meio_ambiente>

3 Monóxido de Carbono Global MOPITT/TERRA- 700 mb poluído onóxido de Carbono : precursor de ozônio posférico ltera a capacidade de idação da atmosfera moção de OH) empo de residência meses verde > 100 ppb

4 Emissões antropogênicas Emissões queimadas

5 NO2 Global SCIAMACHY/Envisat Fonte: Air Pollution in Mexico City, Salzburg University

6 Modelos atmosféricos regionais acoplados inline em desenvolvimento usados na AS no contexto do CLARIS: WRF NCAR (EUA) REMO MPI (Alemanha) CCATT-BRAMS CPTEC(Brasil)

7 CATT-BRAMS The Coupled Chemistry-Aerosol Aerosol-Tracer Transport model to the Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System

8 CCATT-BRAMS Modelo de transporte Euleriano in-line totalmente acoplado com a dinâmica da atmosfera Adequado para estudos de feedback Equação de tendência de razão de mistura do traçador: onde: s s s s s = W + R+ PM 2.5 t t t t t adv PBL deep shallow turb conv conv s s + Q + plume + rise t t chemical reactions 4dda Adv: advecção na escala da grade PBL turb: transporte turbulento sub-grade na CLP deep conv: transporte sub-grade associado com convecção profunda shallow conv: transporte sub-grade associado com convecção rasa W: remoção úmida convectiva R: remoção por deposição seca Q: fonte de emissão com transporte sub-grade por levantamento de pluma chem. reactions 4dda: Assimilação de dados da larga-escala via relaxação Newtoniana

9 Processos sub-grade envolvidos no transporte atmosférico de gases/aerossóis e simulados pelo CATT-BRAMS

10 mais importante problema de luição atmosférica na América o Sul é associado as emissões e queimadas em escala ntinental durante a estação ca. Algumas centenas de ilhares de focos de queimadas o observados todos os anos everos efeitos na saúde umana feitos no tempo e clima local, gional e global MODIS Rapid Response System

11 CLP da Amazonia estação seca São Paulo

12 Alta Floresta -concentraçãode massa aerossol atmosférico n=735 Coarse Mode Fine Mode 12-jan jul set mar ago fev ago nov ago set mar ago nov abr ago out jan jun ago out abr out set- São Paulo - concentração de massa aerossol atmosférico - inverno ago set-92 Mass concentration (µg/m³)

13 Qualidade do ar: Eixo Rio-São Paulo Mega-cidades da AS

14 Modelagem de qualidade do ar no eixo Rio-São Paulo e conexão com emissões de queimadas

15 Efeito radiativo direto dos aerossóis Efeitos: Estabiliza a atmosfera Reduz a energia disponível para processos de superfícies Altera formação de nuvens Altera as taxas de fotólise e, portanto, a produção de ozônio troposférico Dependências: Distribuição vertical de aerossóis e água líquida Propriedades ópticas do aerossol Umidade do solo

16 27 August Aug 200 Córdoba Buenos Aires AOT

17 Transporte a longa distância de emissões de queimadas associado com o jato de baixos níveis dos Andes Lat 23S Z27AUG2002 Umidade e aerossóis provenientes da região Amazônica Liquid water (cm) Liquid water Angström

18 CCATT-BRAMS: RESULTADOS EM FASE DE AVALIAÇÃO CO (ppbv) 18Z 04jun m O 3 (ppbv) 18Z 04jun m NOx (ppbv) 18Z 04jun m

19 Validação do CATT-BRAMS Observações na superfície Ji-Paraná (RO) 2002 LBA-SMOCC/RACCI

20 Validação do CATT-BRAMS Observações a bordo de avião em Rondônia e Mato-Grosso LBA-SMOCC/RACCI

21 Validação do CATT-BRAMS MOPITT ASO/2002 MODIS 27/08/2002

22 15 km 3 grades aninhadas 30 km 150 km

23 Poluição de queimadas e mega-cidades Larga escala Mega cidades Escala regional

24 Monóxido de Carbono (ppb 72 m) Previsão para 3 e 4/setembro/2004 Fonte de emissão monóxido de carbono (kg/m 2 s) - 3/setembro/2004

25 Monóxido de carbono (ppb m) Previsão para 3 e 4/setembro/2004 GOES+METEOSAT IR 2100Z/4/setembro setembro/2004 Transporte para a alta troposfera associado com a aproximação de frentes frias

26 Deposição úmida de PM2.5 (mg/m 2 ) Previsão para 3 e 4/setembro/2004 GOES+METEOSAT IR 2100Z/4/setembro setembro/2004 Deposição úmida de PM2.5 associado a aproximação de frente frias

27

28 Qualidade do ar e mudanças climáticas na América do Sul: desafios a curto e médio prazo Melhorar as estimativas de emissões de poluentes nas mega-cidades da AS Redes de observações diretas em escala regional Regionalização das observações de satélite Continuar o desenvolvimento de modelos Investimento em capacidade computacional Formação de pessoal Efetivamente usar a modelagem como uma ferramenta auxiliar para geração de planos de desenvolvimento e expansão de parques industriais poluidores

1 CPTEC/INPE 2 CCST/INPE

1 CPTEC/INPE 2 CCST/INPE Impacto regional das mega-cidades na qualidade do ar sobre a América do Sul: Inventário regional de emissões veiculares urbanas e sua aplicação na modelagem química. Marcelo Felix Alonso 1 marcelo.alonso@cptec.inpe.br

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