Avaliação inicial dos dados de variabilidade da concentração de
aerossóis do AERONET de Petrolina
Cíntia Carolina Mota Menezes1, Gerson Paiva Almeida2, Vinícius Milanez Couto1,
João Bosco Verçosa Leal Junior2
1
Aluno de Iniciação Científica do curso de Graduação em Física, UECE
2
Professor do Mestrado Acadêmico em Física Aplicada, UECE
Universidade Estadual do Ceará – UECE – Av. Paranjana, 1700 – Itaperi – Fortaleza – CE –
Brazil, e-mail: [email protected]
1 – ABSTRACT
In this work we show the results form annual variability of aerosol concentration
measured by sun photometer of AERONET in Petrolina site. We evaluate results from three
years data: 2005, 2007 and 2008. Accordly to results the
ratio tends to be small
during the first semester of the year, but tends to increase in the second semester. This
behavior is more pronounced for the coarse mode, which grows significantly during the
second semester of the year.
Palavras-chave: Aerossol, AERONET, Variabilidade anual
2 – INTRODUÇÃO
Aerossóis são partículas sólidas ou líquidas em suspensão em um meio gasoso,
podendo ter origem em processos naturais ou serem produzidos como conseqüência de
atividades humanas (CORREIA et al., 2006). O material particulado que compõe o aerossol
possui em geral tempo de permanência médio na atmosfera da ordem de dias, e ao contrário
de poluentes gasosos apresentam grande heterogeneidade espacial (SEINFELD e PANDIS,
1988 apud CORREIA et al., 2006). Os aerossóis participam do balanço radioativo da Terra de
forma direta, espalhando e absorvendo a radiação solar que chega à atmosfera, e de forma
indireta, atuando como núcleo de condensação de nuvem, afetando o perfil de temperatura por
aquecer/esfriar a camada da atmosfera em que se encontra, entre muitas outras formas
(PAIXÃO et al., 2006), desempenhando, portanto, um papel importante sobre a meteorologia
e o clima.
Segundo Braga, Teixeira e Alves (2004), a poluição atmosférica é conseqüência da
emissão de partículas poluentes devido ao crescimento da população urbana e dos níveis de
industrialização. Tais partículas, além de seu papel sobre o clima, são prejudiciais à saúde da
população, daí a necessidade do monitoramento remoto da poluição do ar.
O sensoriamento remoto de propriedades das partículas de aerossol em suspensão na
atmosfera terrestre pode ser realizado através de medições feitas na superfície terrestre, por
aviões em diferentes altitudes ou ainda por satélites em órbita em torno da Terra
(CASTANHO, 2005). A Aerosol Robotic Network (AERONET) é uma rede de fotômetros
solares que medem concentrações de aerossóis atmosféricos através de radiômetros instalados
pelo mundo. Nove deles encontram-se no Brasil. A AERONET é mantida pela National
Aeronautics and Space Administration (NASA) e extendida por outras instituições de
pesquisa.
No presente trabalho serão analisados os dados de concentração de aerossóis
coletados na plataforma da AERONET na cidade de Petrolina para avaliar sua variabilidade
ao longo do ano.
3 – MÉTODO
Os dados utilizados foram coletados pela sonda da AERONET na cidade de
Petrolina, no estado de Pernambuco, localizada a 09°22’58’’S, 40°30’00’’W, a uma altitude
de 370 m e disponibilizados via internet no site da AERONET (disponível em:
http://aeronet.gsfc.nasa.gov).
Devido a uma maior disponibilidade de dados, o período avaliado neste trabalho
corresponde ao primeiro semestre do ano de 2005, segundo semestre do ano de 2007 e ao ano
de 2008. Os dados foram organizados em planilhas eletrônicas contendo informações acerca
da variabilidade da concentração de aerossóis para diferentes tamanhos ao longo dos
respectivos períodos de tempo.
A variabilidade da concentração dos aerossóis foi dada, inicialmente, em termos de
curvas da razão
contra o raio medidas ao longo de cada um dos três períodos
em estudo e em termos das curvas de nível correspondentes.
4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
Como se pode observar na Figura 1, que representa as observações realizadas durante
o ano de 2005, existe uma grande variação de valores nas curvas do gráfico, como picos de
moda fina e moda grossa variando muito durante todo o período do ano. Nos primeiros dias
do ano, no entanto, pode-se perceber que a variação dos picos de moda fina corresponde a
eventos de nucleação seguidos de crescimento.
Os valores observados durante o segundo semestre de 2007, mostrado em curvas de
níveis na Figura 2, mostra que os valores da razão
são muito baixos durante
todo o primeiro semestre. À medida que o ano passa a razão aumenta, de modo que os valores
observados ficam continuamente maiores. O crescimento tem preponderância para a moda
grossa e esta tende a ter crescimento significativo maior do que a moda fina, como se pode
ver no pico de concentração observado no final do ano.
Figura 1 -
contra o raio conforme o dia do ano de 2005
Figura 2 -
contra o raio conforme o dia do ano de 2007
Durante o ano de 2008, ano de maior quantidade de dados observado, verifica-se
(Figura 3) que a moda fina apresenta valores pequenos na maior parte do ano, com picos de
nucleação ocorrendo em eventos isolados durante o primeiro semestre, e uma quase ausência
de nucleação durante vários dias do ano. Novamente a moda grossa é predominante com
aparecimento de picos muito elevados à medida que o tempo passa.
Figura 3 -
contra o raio conforme o dia do ano de 2008
5 – CONCLUSÕES
Neste trabalho estudamos a razão de
para o sitio AERONET de
Petrolina. Três anos são avaliados detalhadamente: 2005, 2007 e 2008.
Pode-se observar, em geral, que as modas fina e grossa variam bastante a longo do
ano, com aparecimento de muito eventos de nucleação no inicio do ano, mas com
concentrações que tendem a ser baixas. No segundo semestre há uma predominância de
crescimento da moda grossa, com picos bastante elevados.
As observações sugerem que as concentrações de particulados estão associadas ao
ciclo hidrológico, apresentando uma atmosfera mais limpa durante os eventos de chuva e com
o aparecimento de nucleação, provavelmente devido à ativação da vegetação caducifólica.
Como durante a estação seca supõe-se que o principal mecanismo de formação de aerossóis
seja a conversão de massa (ou sedimentos) do solo para partículas, o crescimento da moda
grossa deve ser uma consequência do desnudamento dos solos e da conseguinte conversão
intensa de sedimentos no solo em material suspenso na atmosfera.
6 – AGRADECIMENTOS
Ao Dr. Ênio Bueno Pereira pela manutenção da sonda e disponibilização dos dados
no site da AERONET de Petrolina. Também à Fundação Cearense de Apoio à Pesquisa
(FUNCAP), pelo suporte financeiro.
1 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRAGA, C. F. ; TEIXEIRA, E. C. ; ALVES, R. C. M. Estudo de aerossóis atmosféricos e
aplicação de modelos numéricos. Química Nova, v.27, n.4, p.567-573, 2004.
CASTANHO, A. D. A. Propriedades ópticas das partículas de aerossol e uma nova
metodologia para a obtenção de espessura óptica via satélite sobre São Paulo. Tese de
Doutorado – Instituto de Física – Universidade de São Paulo. 250p. São Paulo, 2005.
CORREIA, A. L. ; CASTANHO, A. D. A. ; MARTINS, J. V. ; LONGO, K. M. ;
YAMASOE, M. A. ; ARTAXO, P. Inferência de Aerossóis. In: Bernardo F. T. Rudorff;
Yosio E. Shimabukuro; Juan C. Ceballos (org.). O sensor MODIS e suas aplicações
ambientais no Brasil. 1 ed. São José dos Campos: Bookimage, v. 1, p. 297-314, 2006.
PAIXÃO, M. M. A. ; PIRES JÚNIOR, C. A. ; ARTAXO, P. ; CORREIA, A. Climatologia
das propriedades ópticas do aerossol na Amazônia com base na rede AERONET. In: XIV
Congresso Brasileiro de Meteorologia, 2006, Florianópolis, SC, Brasil. Anais do XIV
Congresso Brasileiro de Meteorologia, 2006.
SEINFELD, J. H. ; PANDIS, S. N. apud CORREIA, A. L. ; CASTANHO, A. D. A. ;
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