Monitoramento Atmosférico8º Semestre

Fatores Que Contribuem Para a Dispersão dos Poluentes

Os poluentes do ar são perigosos quando as condições atmosféricas não contribuem para sua diluição. Veremos agora fatores que podem afetar a dispersão desses poluentes.

A velocidade do vento: O vento pode contribuir na mistura dos poluentes com o ar limpo, causando assim a sua diluição. Mas quando o vento está calmo, a diluição se torna um processo muito lento. Assim como o vento depende das condições meteorológicas ele também depende dos obstáculos que irá encontrar na superfície da Terra. Ou seja: construções, prédios, etc., podem contribuir na diminuição da velocidade do mesmo. Desse modo, em áreas urbanas há uma diminuição da diluição dos poluentes do ar pelo vento, pois este encontra impedimentos em seu caminho.

A presença de edificações altera o padrão do escoamento e consequentemente altera o comportamento das plumas de poluentes na região próxima a construção.

Turbulência na atmosfera A intensidade de Turbulência na

atmosfera é fortemente ligada a estratificação vertical de temperaturas (densidade).

O perfil vertical de temperaturas pode agir suprimindo ou ampliando os movimentos turbulentos, este efeito é chamado Estabilidade Atmosférica.

Estabilidade Atmosférica: A estabilidade atmosférica afeta o movimento vertical do ar. Convecção e turbulência são aumentadas quando o ar é instável e inibidas quando o ar é estável. A estabilidade do ar traz influências na taxa com a qual os poluentes são misturados no ar limpo. Uma parcela de poluentes do ar emitida quando o ar está instável é melhor misturada do que quando há estabilidade.

A estabilidade inibe o transporte dos poluentes no ar.

É a distância vertical entre a superfície da Terra e a altitude das correntes de convecção. Quando a mistura em profundidade é grande (muitos quilômetros, por exemplo), observamos uma grande quantidade de ar limpo misturada com poucas quantidades de poluentes.

Nós podemos, algumas vezes, estimar a estabilidade do ar observando uma pluma que surge de uma chaminé. Se a fumaça entra em uma camada de ar instável, a pluma fica ondulada. Em geral, esta pluma indica que os poluentes estão sendo misturados, ou seja, diluídos. Por outro lado, se a pluma de fumaça fica suspensa e vagarosamente sobe, significa que as condições são estáveis.

Assim, a ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA ocorre quando há ausência de movimentos convectivos ascendentes. Pode produzir nuvens do tipo estratiformes e também gerar névoas e nevoeiros; pode ocorrer precipitação leve e contínua e haver restrição de visibilidade.

INSTABILIDADE ATMOSFÉRICA: Ocorre quando predominam os movimentos convectivos ascendentes. Produz nuvens cumuliformes, que podem gerar precipitação em forma de pancadas e, com exceção dos períodos de precipitação, boa visibilidade.

Figura 1: Esquema de condição atmosférica estável e instável. Fonte: Salvat, 1980.

ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA – Conforme o gradiente térmico vertical existente, a atmosfera apresentará 3 situações possíveis (estabilidade absoluta, instabilidade absoluta e atmosfera condicionada).

Estabilidade absoluta – independente do teor de umidade do ar, a atmosfera será ESTÁVEL sempre que ocorrer o GT menor que 0,6 ºC/100 m.

Instabilidade absoluta – independente do teor de umidade, a atmosfera será INSTÁVEL sempre que o GT for maior que 1ºC/100m;

Atmosfera condicionada – quando o GT da atmosfera for maior que 0,6ºC/100m e menor que 1,0ºC/100m, a situação de equilíbrio será condicional; se 1) AR SECO – atmosfera será estável; 2) AR ÚMIDO/SATURADO – atmosfera será

instável.

Condição Neutra

Condição Instável

Condição Estável

Inversão de Temperatura: Em condições normais, existe um gradiente de diminuição de temperatura do ar com o aumento da altitude (o ar é mais frio em lugares mais altos). Ao longo do dia, o ar frio tende a descer (por que é mais denso) e o ar quente tende a subir (pois é menos denso), criando correntes de convecção que renovam o ar junto ao solo.

Em algumas ocasiões e locais (especialmente junto a encostas de montanhas ou em vales) ocorre uma inversão: uma camada de ar frio se interpõe entre duas camadas de ar quente, evitando que as correntes de convecção se formem. Dessa forma, o ar junto ao solo fica estagnado e não sofre renovação. Se houver uma cidade nessa região, haverá acúmulo de poluentes no ar, em concentrações que podem levar a efeitos danosos. Um exemplo de cidade brasileira que sofre com a inversão térmica é .....???

Condição de inversão

Condição de inversão

Condição de inversão - Fumigação

Processos Naturais de Limpeza do Ar As condições que favorecem a

acumulação e concentração de poluentes no ar são contrabalançadas pelos processos naturais de limpeza e remoção de poluentes. Alguns aerossóis são removidos do ar

quando chocam-se com estruturas e construções e a elas aderem.

Aerossóis com grandes raios (maiores que 0,1 micrometro) são chamados de sedimentos.

Pesados e largos esses aerossóis possuem grandes velocidades terminais e depositam-se mais rapidamente do que os menores. Por essa razão, aerossóis maiores tendem a depositar-se na superfície, enquanto os menores podem ser transportados por muitos quilômetros e atingir grandes altitudes antes de depositar-se. A combinação desses processos é chamada de deposição seca.

A maioria da remoção natural da poluição é feita pela chuva e neve. Por uma experiência natural, nós sabemos que o ar parece limpo apenas depois de uma chuva. De fato, nas regiões que possuem uma precipitação moderada, essa varredura através da chuva é responsável pela remoção de 90% dos aerossóis. Embora os gases poluentes são menos suscetíveis a essa varredura que os aerossóis, eles dissolvem-se nas gotas de chuva ou nas nuvens.

Impactos da Poluição no Tempo “A poluição do ar aumenta a

quantidade de nuvens e a quantidade e qualidade da precipitação, especialmente em áreas urbanas”.

Por quê??

Áreas urbanas são fontes de núcleos de condensação a qual estimula a formação de nuvens; o vapor de água que aumenta a umidade do ar; e o calor gerados por essas áreas favorecem a ascensão do ar.