Desenvolvimento de ferramentas para modelar a dispersão de contaminantes atmosféricos com dados públicos brasileiros usando o modelo AERMOD

Autores

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v31i18.16209

Palavras-chave:

AERMOD, Contaminação atmosférica, Modelagem

Resumo

A relevância de simular a dispersão dos contaminantes atmosféricos é amplamente aceita pela comunidade científica e a sociedade; conhecendo os graves danos que a poluição atmosférica pode causar à saúde humana. O AERMOD, é um modelo de dispersão de contaminantes que incorpora a dispersão do ar com base na estrutura de turbulência da camada limite planetária e conceitos de dimensionamento. Para a execução do AERMOD é preciso executar alguns pré-processadores que adequam os dados de entrada do modelo. Com os dados públicos brasileiros não foi possível executar os pré-processadores AERSURFACE e AERMAP, verificando-se a necessidade de criar ferramentas que pudessem substituí-los. Foram criados o DATASURFACE e DATAMAP, os quais conseguem gerar os dados necessários para a execução do AERMOD usando os dados disponíveis publicamente no Brasil. Os resultados mostram que o DATASURFACE pode ser usado para gerar os dados de comprimento de rugosidade da superfície da terra, albedo e razão de Bowen, e a saída do DATAMAP pode ser usada para colocar no arquivo de entrada do AERMOD os dados de altitude e de escala de altura de colina necessários para sua execução. Ambos os programas desenvolvidos produzem arquivos de saída compatíveis com os arquivos de entrada necessários para executar o AERMOD.  Ao usar os dados gerados pelas ferramentas desenvolvidos na execução do AERMOD, no caso de estudo apresentado, os resultados mostram que sua inclusão obteve padrões de dispersão de contaminantes com maior acurácia, porque representam melhor o efeito das variações no relevo da área em análise.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Nely Grillo Guzmán, Programa de pós-graduação em Modelagem Computacional/Instituto Politécnico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (IPRJ-UERJ)

Possui graduação em Lic. Meteorologia pelo Instituto Superior de Tecnologias y Ciências Aplicadas (2008-2013), Mestrado em Modelagem Computacional pelo Instituto Politécnico de Rio de Janeiro - UERJ (2016-2018). Doutorando do Programa de pós-Graduação em Modelagem Computacional do Instituto Politécnico de Rio de Janeiro - UERJ (2019- ).Tem experiência nas áreas de Previsão do Tempo, Ciência da Computação e Pesquisa Científica, atuando principalmente nos seguintes temas: previsão do tempo, dados meteorológicos, influência da atividade solar nas condições meteorológicas na Terra, situações sinópticas, nevoeiro, estimativa de dados inexistentes em séries de dados meteorológicos, método preditivo-autoregressivo. Trabalhando atualmente em modificações nos pré-processadores do AERMOD, um modelo de dispersão de contaminantes, para seu uso com dados públicos brasileiros.

Joel Sanchez Dominguez, Instituto Politécnico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (IPRJ-UERJ)

Joel Sánchez Domínguez é Engenheiro em Automação e Controle (Universidade Tecnológica da Habana Jose Antonio Echevarria, 1998), M.Sc em Modelagem Computacional (Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2012, bolsista CAPES) e Ph. D. em Modelagem Computacional (Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2016, bolsista Nota 10 FAPERJ). Desde 2016 é professor adjunto da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Atua nas áreas de Processamento Paralelo, Processamento de Imagens e Matemática Aplicada e Computacional com ênfase em Aplicações de Radioisótopos, atuando principalmente nos seguintes temas: tomografia computadorizada e aplicações de raios x. Desenvolve projetos e aplicações de monitoramento, automação e controle usando microcontroladores e técnicas digitais.

Joaquim Teixeira de Assis, Instituto Politécnico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (IPRJ-UERJ)

Possui graduação em Física pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1976), mestrado em Engenharia Nuclear pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1980) e doutorado em Engenharia Nuclear pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1992). Atualmente é professor titular, membro do corpo docente da PG em Modelagem Computacional e coordenador da Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Tem experiência na área de Engenharia Nuclear, com ênfase em Aplicações de Radioisótopos, atuando principalmente nos seguintes temas: Ensaios não destrutivos de materiais, técnicas de raios X, tomografia, compósitos, microtomografia e fluorescência de raios X. Pesquisador 1B do CNPq e Cientista do Estado pela Faperj.

Referências

AERMAP. User's Guide for the AERMOD Terrain Preprocessor. EPA-454/B-18-004. April, 2018.

AERSURFACE. User's Guide for AERSURFACE Tool. EPA-454/B-20-008. February 2020.

ANAGUANO, Mireya Gladys. Estudio y diseño de un prototipo de sistema de GPS diferencial móvil en tiempo real, para la localización de equipos ubicados a la intemperie para un área de cobertura de 10 km. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e telecomunicações) – Escuela Politécnica Nacional, Quito, Equador, 2018.

AUGUSTO, Matheus Ribeiro. Modelagem matemática da emissão e dispersão do gás sulfídrico aplicada ao tratamento anaeróbico de água residuárias. 2015. Dissertação (Mestrado em Meio Ambiente e Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá. Dezembro, 2015

BUHR, Fabio Andre. Análise sazonal da dispersão de odores de uma estação de tratamento de efluentes de Portugal. 2010. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental) - Universidade Federal de Santa Catarina - Centro Tecnológico, Santa Catarina, 2010.

CARBONELL, Leonor Turtos. et al. Estimation of the mixing height in Casablanca from parametrisations of surface data. Eco Solar (17), 2016. Disponível em http://www.cubasolar.cu/biblioteca/Ecosolar/Ecosolar17/HTML/articulo04.htm. Consultado em: abril 2022.

DAPPER, Steffani Nikoli; SPOHR, Caroline; ZANINI, Roselaine Ruviaro. Poluição do ar como fator de risco para a saúde: uma revisão sistemática no estado de São Paulo. Metrópole E Saúde, Estud. av. 30 (86). DOI: 1 0.1590/S0103-40142016.00100006. Disponível em: https://www.scielo.br/j/ea/a/3bgQL4DTXtpQFnr7nYRQMJz/?lang=pt. Jan-Apr 2016

GOOGLE MAPS. Juiz de Fora. 2022. Disponível em: https://www.google.com.br/maps/place/21%C2%B037’26.4%22S+43%C2%B028’10.2%22W/@-21.624,-43.4716887,801m/data=!3m2!1e3!4b1!4m5!3m4!1s0x0:0xa76503690af2635d!8m2!3d-21.624!4d-43.4695?hl=pt-BR&authuser=0. Acesso em: junho, 2022.

GRANATO, Marcela. Avaliação da direção preferencial da dispersão de poluentes para diferentes estações do ano na área industrial de Juiz de Fora – MG. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária) - Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2016.

IBGE. Cobertura e uso da terra. IBGE, 2021. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/geociencias/downloads-geociencias.html. Consultado: junho 2021.

INMET. Dados meteorológicos. [Juiz de Fora]. INMET, 2022. Disponível em: https://portal.inmet.gov.br. Consultado: julho 2022.

INSTITUTO ASTRONÔMICO E GEOFÍSICO – USP. Investigando a Terra 2000. A Meteorologia. Processos Atmosféricos da Poluição Ambiental. Disponível em: https://www.iag.usp.br/siae98/meteorologia/poluicao.htm. Consultado em: 3 de agosto de 2021.

MOREIRA, Davidson; TRTIBASSI, Tiziano. Modelo matemático de dispersão de poluentes na atmosfera. Ambiente & Sociedade - Vol. VII n. 2 jul./dez. 2004.

OSGEO. LibGeoTiff: Repositório oficial da libraria. Disponível em: https://github.com/OSGeo/libgeotiff. Consultado em: junho 2021.

ROSA, Alessandra Faedrich Martins. Modelagem da Concentração de Dióxido de Enxofre na Região de Candiota RS utilizando o modelo AERMOD. 2012. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) - Universidade Federal de Rio Grande do Sul, Centro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e Meteorologia - CEPSRM, Rio Grande do Sul, Agosto2012.

SCRAM Support Center for Regulatory Atmospheric Modeling. Modelo AERMOD. 2021. Disponível em: https://www.epa.gov/scram/air-quality-dispersion-modeling-preferred-and-recommended-models. Consultado em: janeiro 2021.

SIMONI, Walter Figueiredo de. et al. O Estado da Qualidade do Ar no Brasil. Working Paper, WRI Brasil. São Paulo, Brasil. Disponível em https://www.wribrasil.org.br/sites/default/files/wri-o-estado-da-_qualidade-do-ar-no-brasil.pdf

STINGELIN, Fernanda de Souza. et al. Modelagem de dispersão de poluentes em uma avenida de Aracaju – SE. In: XIII Congresso Nacional de Meio Ambiente de Poços de Caldas. Anais [_]. Setembro de 2016. Disponível em www.meioambientepocos.com.br.

TOPODATA. Base de dados Geomorfológicos. 2021. Disponível em: http://www.dsr.inpe.br/topodata/acesso.php. Consultado: 17 de junho 2021.

USGS. United States Geological Survey. The National Map. 2021. Disponível em: http://nationalmap.gov/. Consultado: junho 2021.

WEBER, E.; HASENACK, H.; FERREIRA, C.J.S. Adaptação do modelo digital de elevação do SRTM para o sistema de referência oficial brasileiro e recorte por unidade da federação. Porto Alegre, UFRGS Centro de Ecologia. 2004.ISBN 978-85-63843-02-9. Disponível em http://www.ufrgs.br/labgeo. Consultado em: janeiro de 2022.

Downloads

Publicado

20-12-2022

Como Citar

Grillo Guzmán, N., Sanchez Dominguez, J., & Teixeira de Assis, J. (2022). Desenvolvimento de ferramentas para modelar a dispersão de contaminantes atmosféricos com dados públicos brasileiros usando o modelo AERMOD. Revista Brasileira De Climatologia, 31(18), 909–925. https://doi.org/10.55761/abclima.v31i18.16209

Edição

v. 31 (2022)

Seção

Artigos

Licença

A aprovação dos artigos implica a aceitação imediata e sem ônus de que a Revista Brasileira de Climatologia terá exclusividade na primeira publicação do artigo. Os autores continuarão, não obstante, a deter os direitos autorais. Os autores autorizam também que seus artigos sejam disponibilizados em todos os indexadores aos quais a revista está vinculada.

Os autores mantém seus direitos de publicação sem restrições

A Comissão Editorial não se responsabiliza pelos conceitos ou afirmações expressos nos trabalhos publicados, que são de inteira responsabilidade dos autores.

A Revista Brasileira de Climatologia oferece acesso livre imediato ao seu conteúdo, seguindo o entendimento de que disponibilizar gratuitamente o conhecimento científico ao público proporciona maior democratização do conhecimento e tende a produzir maior impacto dos artigos publicados. Os artigos publicados na revista são disponibilizados segundo a Licença Creative Commons CC-BY-NC 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/). Segundo essa licença é permitido acessar, distribuir e reutilizar os artigos para fins não comerciais desde que citados os autores e a fonte. Ao submeter artigos à Revista Brasileira de Climatologia, os autores concordam em tornar seus textos legalmente disponíveis segundo essa licença