Estabilidade e instabilidade da
atmosfera
Monitoramento Atmosférico
8º Semestre
Introdução
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.
Profundidade de mistura

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.
Estabilidade e instabilidade
da atmosfera

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.
Estabilidade e instabilidade
da atmosfera

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 e instabilidade
da atmosfera
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.
Estabilidade e instabilidade
da atmosfera
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 Instável
Condição Neutra
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 - Fumigação
Condição de inversão
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.