Características da ilha de poluição do ar urbana na região metropolitana de São Paulo: uma abordagem combinando dados de satélite e de superfície

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Camacho, Fabian Leonardo Moreno
• Orientador(a): Targino, Admir Créso de Lima
• Banca de defesa: Targino, Admir Créso de Lima , Theodoro, Joseane Debora Peruço , Anjos, Max Wendell Batista dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Londrina
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ar - Poluição; Climatologia urbana; Poluentes; Sensoriamento remoto; Air - Pollution; Urban climatology; Pollutants; Remote sensing
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29530

O aumento populacional nas cidades gera desenvolvimento e expansão urbana, e leva ao incremento nas concentrações de poluentes atmosféricos (por exemplo, material particulado e óxidos de nitrogênio), provocando o fenômeno conhecido como Ilha de Poluição do Ar Urbana (IPU), no qual os níveis de poluição do ar são maiores nas áreas urbanas do que na periferia. Esta dissertação visou identificar a IPU com dados combinados de satélite (profundidade óptica do aerossol, AOD) e de estações de monitoramento da qualidade do ar (material particulado fino, MP2,5 e ozônio, O3), na megacidade de São Paulo e sua região metropolitana (RMSP) no ano 2019. Analisaram-se os ciclos diários e sazonais e a variabilidade espacial desses poluentes. A ocorrência da IPU foi investigada através do gradiente do AOD (ΔAOD) entre a área urbana e periférica, e dos gradientes de MP2,5 (ΔMP2,5) e O3 (ΔO3) entre estações urbanas e a estação de referência (IBIRA, Parque Ibirapuera). Os ciclos diários mostraram concentrações de MP2,5 altamente variáveis em todas as estações de monitoramento (exceto IBIRA), e concentrações de O3 máximas (mínimas) entre as 14 e 15 h (7 e 8 h). No contexto sazonal, determinou-se que entre maio–julho o MP2,5 apresentou a maior concentração média (21,5 μg m-3) e as menores concentrações de O3 (29 μg m-3) e AOD (0,10). O trimestre agosto–outubro apresentou as maiores concentrações médias de O3 (29 μg m-3) e entre novembro-janeiro os maiores valores de AOD (0,16) e menores de MP2,5 (13,9 μg m-3). Em comparação com as estações do centro urbano, as estações periféricas apresentaram as maiores concentrações médias de MP2,5 (16–20 μg m-3) e menores de O3 (34-42 μg m-3). Identificou-se que o AOD decai exponencialmente do centro da área de estudo (valor médio anual de 0,137) em direção à periferia (R = -0,99). Com relação à quantificação da IPU, o ΔMP2,5 médio variou entre -1,8 e 14 μg m-3 para os ciclos mensal, horário e dia de semana, com ΔMP2,5 positivos durante a maior parte do dia (entre as 14 e 09 h), e ΔMP2,5 mais baixos no núcleo urbano do que na periferia. Do ponto de vista do ΔO3, predominaram valores negativos (entre -0,02 e -27,4 μg m-3), ou seja, concentrações de O3 maiores na estação de referência do que na periferia. O ΔAOD mostrou maiores valores no centro urbano da RMSP (valor médio anual de 0,02). Do ponto de vista sazonal, os ΔMP2,5, ΔO3 e ΔAOD variam ao longo do ano, influenciadas pelas emissões atmosféricas e pelas variáveis meteorológicas (temperatura do ar, radiação solar, velocidade do vento e a umidade relativa), que podem diminuir ou intensificar a IPU. Em conclusão, os resultados apontam a inexistência do fenômeno da IPU para o MP2,5, mas a existência da IPU para o O3 e AOD na RMSP. Esse comportamento é atribuído às maiores concentrações de MP2,5 no limite da cidade de São Paulo, próximo às grandes avenidas e rodovias. Já para o O3, a estação de referência está afastada de fontes de poluentes primários que consomem o O3, deixando as concentrações mais altas do que na periferia.