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01/07/2019 - 31/12/2019

Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Micrometeorologia

A poluição atmosférica representa hoje uma desagradável realidade para um grande número de comunidades urbanas e industriais. Os processos de transporte e difusão turbulenta na atmosfera são assuntos de considerável atividade e pesquisa nas áreas de Meteorologia e de Dinâmica de Fluidos. A Camada Limite Planetária (CLP) é a região da atmosfera que se estende da superfície até no máximo 3000 m de altura. É na CLP que os poluentes são emitidos e os processos de transporte e difusão destes poluentes ocorrem. Devido à estrutura complexa da CLP, a aplicação de modelos numéricos para a dispersão de poluentes é uma tarefa que encontra inúmeras dificuldades. Por estas razões, a utilização de modelos de partículas estocásticos Lagrangeanos tem sido normalmente aconselhada; estes modelos apresentam bons resultados em condições complexas devido à natureza Lagrangeana do movimento das partículas. Nestes modelos, os deslocamentos das partículas são produzidos por velocidades aleatórias e a evolução do movimento de uma partícula forma um processo de Markov. Este método é baseado na Equação de Langevin, a qual é derivada a partir da hipótese que a velocidade turbulenta é dada pela combinação entre um termo determinístico e um termo estocástico. Cada partícula move-se lavando em conta o transporte devido à velocidade do vento media e as flutuações turbulentas das componentes da velocidade do vento. Um grande número de trabalhos tem sido realizado para estudar a dispersão de poluentes na CLP durante o dia, onde ocorre a formação de uma Camada Limite Convectiva (CLC). Contudo, pouca atenção tem sido dada à dispersão de poluentes durante a noite, onde ocorre a formação de uma Camada Limite Estável (CLE) e de uma Camada Residual (CR) e onde as concentrações podem ser aumentadas devido à redução na intensidade da turbulência em relação ao período diurno. De acordo com a importância do tema, justifica-se a implementação de um modelo Lagrangeano e a sua aplicação no sentido de estudar o processo de dispersão durante o período da noite na camada limite planetária. Este modelo poderá ser utilizado para avaliar possíveis impactos ambientais ocasionados pelo aumento da emissão de poluentes em um determinado local. Além disso, o modelo permitirá respostas rápidas para aplicações da avaliação da qualidade do ar, o que é uma das principais qualidades dos modelos de deslocamento aleatório devido ao seu baixo custo computacional.