Avaliação inicial dos dados de variabilidade da concentração de aerossóis do AERONET de Petrolina

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1 Avaliação inicial dos dados de variabilidade da concentração de aerossóis do AERONET de Petrolina Cíntia Carolina Mota Menezes 1, Gerson Paiva Almeida 2, Vinícius Milanez Couto 1, João Bosco Verçosa Leal Junior 2 1 Aluno de Iniciação Científica do curso de Graduação em Física, UECE 2 Professor do Mestrado Acadêmico em Física Aplicada, UECE Universidade Estadual do Ceará UECE Av. Paranjana, 1700 Itaperi Fortaleza CE Brazil, ccm.menezes@gmail.com 1 ABSTRACT In this work we show the results form annual variability of aerosol concentration measured by sun photometer of AERONET in Petrolina site. We evaluate results from three years data: 2005, 2007 and Accordly to results the ratio tends to be small during the first semester of the year, but tends to increase in the second semester. This behavior is more pronounced for the coarse mode, which grows significantly during the second semester of the year. Palavras-chave: Aerossol, AERONET, Variabilidade anual 2 INTRODUÇÃO Aerossóis são partículas sólidas ou líquidas em suspensão em um meio gasoso, podendo ter origem em processos naturais ou serem produzidos como conseqüência de atividades humanas (CORREIA et al., 2006). O material particulado que compõe o aerossol possui em geral tempo de permanência médio na atmosfera da ordem de dias, e ao contrário de poluentes gasosos apresentam grande heterogeneidade espacial (SEINFELD e PANDIS, 1988 apud CORREIA et al., 2006). Os aerossóis participam do balanço radioativo da Terra de forma direta, espalhando e absorvendo a radiação solar que chega à atmosfera, e de forma indireta, atuando como núcleo de condensação de nuvem, afetando o perfil de temperatura por aquecer/esfriar a camada da atmosfera em que se encontra, entre muitas outras formas (PAIXÃO et al., 2006), desempenhando, portanto, um papel importante sobre a meteorologia e o clima. Segundo Braga, Teixeira e Alves (2004), a poluição atmosférica é conseqüência da emissão de partículas poluentes devido ao crescimento da população urbana e dos níveis de industrialização. Tais partículas, além de seu papel sobre o clima, são prejudiciais à saúde da população, daí a necessidade do monitoramento remoto da poluição do ar. O sensoriamento remoto de propriedades das partículas de aerossol em suspensão na atmosfera terrestre pode ser realizado através de medições feitas na superfície terrestre, por aviões em diferentes altitudes ou ainda por satélites em órbita em torno da Terra (CASTANHO, 2005). A Aerosol Robotic Network (AERONET) é uma rede de fotômetros solares que medem concentrações de aerossóis atmosféricos através de radiômetros instalados pelo mundo. Nove deles encontram-se no Brasil. A AERONET é mantida pela National Aeronautics and Space Administration (NASA) e extendida por outras instituições de pesquisa.

2 No presente trabalho serão analisados os dados de concentração de aerossóis coletados na plataforma da AERONET na cidade de Petrolina para avaliar sua variabilidade ao longo do ano. 3 MÉTODO Os dados utilizados foram coletados pela sonda da AERONET na cidade de Petrolina, no estado de Pernambuco, localizada a S, W, a uma altitude de 370 m e disponibilizados via internet no site da AERONET (disponível em: Devido a uma maior disponibilidade de dados, o período avaliado neste trabalho corresponde ao primeiro semestre do ano de 2005, segundo semestre do ano de 2007 e ao ano de Os dados foram organizados em planilhas eletrônicas contendo informações acerca da variabilidade da concentração de aerossóis para diferentes tamanhos ao longo dos respectivos períodos de tempo. A variabilidade da concentração dos aerossóis foi dada, inicialmente, em termos de curvas da razão contra o raio medidas ao longo de cada um dos três períodos em estudo e em termos das curvas de nível correspondentes. 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Como se pode observar na Figura 1, que representa as observações realizadas durante o ano de 2005, existe uma grande variação de valores nas curvas do gráfico, como picos de moda fina e moda grossa variando muito durante todo o período do ano. Nos primeiros dias do ano, no entanto, pode-se perceber que a variação dos picos de moda fina corresponde a eventos de nucleação seguidos de crescimento. Os valores observados durante o segundo semestre de 2007, mostrado em curvas de níveis na Figura 2, mostra que os valores da razão são muito baixos durante todo o primeiro semestre. À medida que o ano passa a razão aumenta, de modo que os valores observados ficam continuamente maiores. O crescimento tem preponderância para a moda grossa e esta tende a ter crescimento significativo maior do que a moda fina, como se pode ver no pico de concentração observado no final do ano.

3 Figura 1 - contra o raio conforme o dia do ano de 2005 Figura 2 - contra o raio conforme o dia do ano de 2007 Durante o ano de 2008, ano de maior quantidade de dados observado, verifica-se (Figura 3) que a moda fina apresenta valores pequenos na maior parte do ano, com picos de nucleação ocorrendo em eventos isolados durante o primeiro semestre, e uma quase ausência de nucleação durante vários dias do ano. Novamente a moda grossa é predominante com aparecimento de picos muito elevados à medida que o tempo passa.

4 Figura 3 - contra o raio conforme o dia do ano de CONCLUSÕES Neste trabalho estudamos a razão de para o sitio AERONET de Petrolina. Três anos são avaliados detalhadamente: 2005, 2007 e Pode-se observar, em geral, que as modas fina e grossa variam bastante a longo do ano, com aparecimento de muito eventos de nucleação no inicio do ano, mas com concentrações que tendem a ser baixas. No segundo semestre há uma predominância de crescimento da moda grossa, com picos bastante elevados. As observações sugerem que as concentrações de particulados estão associadas ao ciclo hidrológico, apresentando uma atmosfera mais limpa durante os eventos de chuva e com o aparecimento de nucleação, provavelmente devido à ativação da vegetação caducifólica. Como durante a estação seca supõe-se que o principal mecanismo de formação de aerossóis seja a conversão de massa (ou sedimentos) do solo para partículas, o crescimento da moda grossa deve ser uma consequência do desnudamento dos solos e da conseguinte conversão intensa de sedimentos no solo em material suspenso na atmosfera. 6 AGRADECIMENTOS Ao Dr. Ênio Bueno Pereira pela manutenção da sonda e disponibilização dos dados no site da AERONET de Petrolina. Também à Fundação Cearense de Apoio à Pesquisa (FUNCAP), pelo suporte financeiro. 1 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRAGA, C. F. ; TEIXEIRA, E. C. ; ALVES, R. C. M. Estudo de aerossóis atmosféricos e aplicação de modelos numéricos. Química Nova, v.27, n.4, p , 2004.

5 CASTANHO, A. D. A. Propriedades ópticas das partículas de aerossol e uma nova metodologia para a obtenção de espessura óptica via satélite sobre São Paulo. Tese de Doutorado Instituto de Física Universidade de São Paulo. 250p. São Paulo, CORREIA, A. L. ; CASTANHO, A. D. A. ; MARTINS, J. V. ; LONGO, K. M. ; YAMASOE, M. A. ; ARTAXO, P. Inferência de Aerossóis. In: Bernardo F. T. Rudorff; Yosio E. Shimabukuro; Juan C. Ceballos (org.). O sensor MODIS e suas aplicações ambientais no Brasil. 1 ed. São José dos Campos: Bookimage, v. 1, p , PAIXÃO, M. M. A. ; PIRES JÚNIOR, C. A. ; ARTAXO, P. ; CORREIA, A. Climatologia das propriedades ópticas do aerossol na Amazônia com base na rede AERONET. In: XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia, 2006, Florianópolis, SC, Brasil. Anais do XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia, SEINFELD, J. H. ; PANDIS, S. N. apud CORREIA, A. L. ; CASTANHO, A. D. A. ; MARTINS, J. V. ; LONGO, K. M. ; YAMASOE, M. A. ; ARTAXO, P. Inferência de Aerossóis. In: Bernardo F. T. Rudorff; Yosio E. Shimabukuro; Juan C. Ceballos (org.). O sensor MODIS e suas aplicações ambientais no Brasil. 1 ed. São José dos Campos: Bookimage, v. 1, p , 2006.