Estimativa da Coluna
Integrada de Ozônio
Marcia Yamasoe
Meteorologia por Satélite - 2015
Absorção Gasosa
• Linhas ou bandas espectrais
• Sensoriamento remoto: medições de
radiância em determinados comprimentos
de onda que correspondam a linhas ou
bandas de absorção/emissão de radiação
por um determinado gás
• Quais gases?
– Ozônio, vapor d’água, monóxido de carbono,
metano, etc.
Métodos de obtenção via satélite
• Emissão no IV:
– IASI - Infrared Atmospheric Sounding
Interferometer
• Retro-espalhamento de radiação UV:
– OMI – Ozone Monitoring Instrument
Ozônio
• Na estratosfera: absorve radiação
ultravioleta, UV-C (totalmente) e UV-B
(parcialmente)
• Gás de efeito estufa, particularmente na
alta troposfera
• Um dos responsáveis pela capacidade
oxidativa da atmosfera (“limpeza” da
atmosfera a partir de reações químicas)
• Na superfície, é tóxico para plantas e
animais, seres humanos, inclusive
O papel da Meteorologia
• Tempestades: transporte de poluentes para
a média e alta troposfera
• Produção de NOx pelas atividades elétricas
• Inversão térmica: acúmulo de poluentes na
baixa troposfera, com possíveis impactos
sobre a saúde humana
• Transporte de poluentes para outras
localidades (em escala local - municípios,
regional - países e até global - continentes)
Ozônio
• Se o ozônio absorve radiação UV, por que
a técnica utilizada se chama
retroespalhamento?
• O que aconteceria com a radiação solar
na ausência de espalhamento?
Na ausência de espalhamento...
A radiação solar direta poderia sofrer
atenuação apenas por absorção
A atmosfera seria negra
Portanto, um sensor localizado
no topo da atmosfera não
receberia nenhum sinal, ou
receberia apenas a radiância
refletida pela superfície
• Nessas condições seria possível estimar a
concentração do ozônio?
Na prática...
• Sensor mede radiância espectral solar no
UV:
– Refletida pela superfície
– Retroespalhada pela atmosfera (gases,
aerossol, nuvens)
– Atenuada por absorção pelo ozônio
Retroespalhamento de radiação
solar no UV
q
q0
A radiação que chega no
sensor atravessa duas vezes
a camada de ozônio,
sofrendo atenuação a cada
passagem.
Retroespalhamento de radiação
solar no UV
q
q0
Sinal medido
depende das
geometrias de
iluminação e de
observação
q
q0
q
q0
q
q0
Conforme a
concentração de
ozônio varia, também
varia o sinal medido
q
q0
• Lembrando que no UV, a atmosfera não
emite radiação
Por que mesmo?
360
Earth Probe – TOMS – Total Ozone
Mapping Spectrometer
Aura – OMI – Ozone Monitoring Instrument