Modelagem e assimilação de aerossóis atmosféricos sobre São Paulo - Brasil com o modelo de transporte químico regional EURADIM em alta resolução - Duarte, Ediclê de Souza Fernandes (2021)
Um estudo da qualidade do ar em alta resolução sobre a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), Brasil, é apresentado usando o modelo de transporte químico regional EURopean Air Pollution Dispersion - Inverse Model (EURAD-IM) para simular características detalhadas de interações de plumas de poluentes. Nestes primeiros estudos sobre material particulado (MP2.5 e MP10), os dados modelados são avaliados com dados observacionais de 24 estações de superfície da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) e de um Lidar. Os dois estudos de caso apresentados, com foco em 10- 13 de julho e 22-25 de outubro de 2016, mostram como diferentes condições meteorológicas afetam o transporte de plumas de poluição sobre a RMSP com origem (i) da América do Sul central, associada a atividades de queimadas (ii) do interior do estado de São Paulo (SP), (iii) da região metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) a 429 km de distância, incluindo o transporte na direção contrária, (iv) da cidade portuária de Santos, assim como de Campinas sobre a RMSP e vice-versa. Foram feitas três simulações, a primeira utilizando o inventário de emissões do EDGAR v4.3.2, a segunda substituindo a categoria das emissões de transporte terrestre pelos dados do modelo de emissões veicular (VEIN) de alta resolução espacial e a terceira usando a técnica variacional de assimilação de dados em três dimensões (3D-Var) para MP2.5. A performance do modelo variou de excelente a boa concordância com as observações variando dentro dos desvios padrão e elucidou o papel do transporte de longa distância de material particulado do centro da América do Sul e o transporte local dentro do estado de SP, afetando a qualidade do ar da RMSP. Para o período de 10-13 de julho, os resultados de MP10 e MP2.5 nas simulações sem assimilação para o domínio com resolução de 1 km x 1 km subestimaram as observações e o bias variou entre 8 – 41 %. Para o centro da RMSP, o EURAD-IM apresentou um melhor desempenho usando as emissões do VEIN. O segundo estudo de caso em outubro revelou que as plumas de poluição da RMSP e da RMRJ interagem entre si, por meio de duas rotas possíveis: via o Vale do Paraíba ou via o oceano entre o litoral do Rio de Janeiro e São Paulo. Para outubro 22-25, o desempenho do EURAD-IM foi melhor fora da cidade de SP onde a simulação subestimou as observações e o bias variou entre 2 – 41 %. O esquema EURAD-IM 3D-Var foi adaptado e utilizado no MASP pela primeira vez. A assimilação reduziu significativamente os erros, o que melhorou o desempenho subsequente do PM2.5 durante os dias 10 e 13 de julho.