Assessment of the relationship between atmospheric pollution and climate parameters with Covid-19 in The Great ABC paulista

Authors

  • Viviane Bezerra da Silva Pós-Graduanda em Ciência e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal do ABC (UFABC) - Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS) https://orcid.org/0000-0002-2146-562X
  • María Cleofé Valverde Docente no curso de pós-graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal do ABC (UFABC) - Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS) https://orcid.org/0000-0003-1439-5325

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v33i19.16545

Keywords:

Spearman, Regression, Pandemic

Abstract

The new coronavirus (SARS-CoV-2), which originated in the year 2019 in the city of Wuhan, China, has already infected thousands of people and provoked an accelerated response from governments around the world. The objective of this study was to evaluate the influence of climatic variables and atmospheric pollutants on the spread of SARS-CoV-2, in the Great ABC region of São Paulo, located in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP). After collecting data obtained from official sources, the open source software RStudio was used for the treatment and analysis for the application of Spearman's correlation coefficient and for the application of Multiple Linear Regression (MLR). The results highlight the negative correlations of Covid-19 data with minimum and average temperatures, in all municipalities, and the positive correlations for maximum relative humidity in Diadema. The results show that the compounds O3, CO, NOx, NO and NO2 are the main determinant pollutants of Covid-19 in the study area, due to the higher degree of statistical correlation. In the application of the MLR, four models were considered optimal models: for the municipalities of Diadema and São Bernardo do Campo, for accumulated cases and for accumulated deaths. The MLR results make even more evident the influence of the climatic variables minimum temperature, minimum and maximum relative humidity and maximum wind direction on the contagion and deaths by Covid-19 in the Great ABC region of São Paulo.

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Author Biographies

Viviane Bezerra da Silva, Pós-Graduanda em Ciência e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal do ABC (UFABC) - Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS)

Possui graduação em Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal do ABC(2021). Atualmente é Estagiária da Bárbara Engenharia e Construtora e da Universidade Federal do ABC. Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase em Engenharia Ambiental e Urbana.

María Cleofé Valverde, Docente no curso de pós-graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal do ABC (UFABC) - Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS)

Possui graduação em Meteorologia - Universidad Nacional Agraria La Molina (1990), mestrado (1996) e doutorado (2003) em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, e Pós-doutorado em Climatologia e Variabilidade Climática no Centro de Ciências do Sistema Terrestre. Atualmente é professora de climatologia, hidrologia e ciências atmosféricas na Universidade Federal ABC, no curso Engenharia Ambiental e Urbana. Atuou como pesquisadora no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) e no Centro de Ciências do Sistema Terrestre (CCST) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Clima, Variabilidade Climática, Hidro-climatologia e Mudanças Climáticas, atuando desde 2004, principalmente nos seguintes temas: avaliação de cenários futuros em modelos globais (IPCC) e regionais, análises e cálculo de índices de eventos extremos para cenários presentes e futuros, downscaling estatístico, estudos de vulnerabilidade social á extremos de clima, clima urbano, inundações e enchentes. Área de atuação complementária em metodologias estatísticas e redes neurais artificiais aplicadas a previsão de variáveis ambientais.

References

AHMADI, M. et al. Investigation of effective climatology parameters on COVID-19 outbreak in Iran. Science of The Total Environment, [s.l.], v. 729, 2020.

AULER, A.C. et al. Evidence that high temperatures and intermediate relative humidity might favor the spread of COVID-19 in tropical climate: A case study for the most affected Brazilian cities. Science of The Total Environment, [s.l.], v. 729, 2020.

BACKER, J. A.; KLINKENBERG, D.; WALLINGA, J. Incubation period of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infections among travellers from Wuhan, China 20–28 January 2020. Euro Surveill, [s.l.], v. 25, n. 5, 2020.

BILAL et al. Environmental pollution and COVID-19 outbreak: insights from Germany. Air Quality, Atmosphere & Health, [s.l.], v. 13, p. 1385–1394, 2020.

CALLEGARI-JACQUES, S. M. Bioestatística: princípios e aplicações. 1ª ed. Porto Alegre: Artmed, p. 90, 173-176, 2007.

CHEIN, F. Introdução aos modelos de regressão linear: um passo inicial para compreensão da econometria como uma ferramenta de avaliação de políticas públicas. Brasília: Enap, 2019.

CHIQUETTO, J. B. Padrões atmofésricos associados a concentrações de ozônio troposférico na região metropolitana de São Paulo. 2008. Dissertação (Mestrado em Geografia Física) - Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2008.

CORRÊA, M. P. et al. Are there significant correlations between climate factors and the spread of COVID-19 for less densely populated and less polluted regions? MedRxiv: The Preprint Server for Health Sciences, [s.l.], 2021.

CRUZ, G. C. F. Clima e COVID 19: as relações entre a temperatura do ar, radiação solar e os novos casos diários em Ponta Grossa, PR. Terr@Plural, Ponta Grossa, v.16, p. 1-15, 2022.

FILHO, F. D. et al. O que Fazer e o que Não Fazer com a Regressão: pressupostos e aplicações do modelo linear de Mínimos Quadrados Ordinários (MQO). Revista Política Hoje, [s.l.], v. 20, n. 1, 2011.

FILHO, M. L. O. A Utilização da Regressão Linear Como Ferramenta Estratégica Para a Projeção dos Custos Produção. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CUSTOS, 9, 2002, São Paulo. Anais […]. São Paulo, 2002.

GONZAGA, A. C; FREITAS, A. C. V. Análise da relação entre condições meteorológicas, poluição atmosférica e infecções respiratórias virais: o caso COVID-19. Research, Society and Development, [s.l.], v. 9, n. 8, 2020.

HAIR, J. F. et al. Análise Multivariada de Dados. 6ª ed. São Paulo: Bookman, 2009.

HAN, J. et al. Data Mining: Concepts and Techniques. 2ª ed. Illinois: Morgan Kaufmann, 2006.

IBARRA-ESPINOSA, S. et al. Association between COVID-19, mobility and environment in São Paulo, Brazil. MedRxiv: The Preprint Server for Health Sciences, [s.l.], 2021.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA ESTATÍSTICA. Cidades@, IBGE, [s.l.], 2020. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/. Acesso em: 08 jul. 2022.

LIRA, S. A. Análise de Correlação: abordagem teórica e de construção dos coeficientes com aplicações. 2004. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba – PR, 2004.

LUO, W. et al. The role of absolute humidity on transmission rates of the COVID-19 outbreak. MedRxiv: The Preprint Server for Health Sciences, [s.l.], 2020.

MA, Y. et al. Effects of temperature variation and humidity on the death of COVID-19 in Wuhan, China. Science of The Total Environment, [s.l.], v. 724, 2020.

NAKADA, L. Y. K.; URBAN, R. C. COVID-19 pandemic: environmental and social factors influencing the spread of SARS-CoV-2 in São Paulo, Brazil. Environmental Science and Pollution Research, [s.l.], v. 28, n. 30, p. 40322–40328, 2021.

OLIVEIRA, E. S. et al. Os impactos ambientais ocasionados pelo isolamento social em decorrência da Covid-19. Revista Educação Ambiental em Ação, [s.l.], v. 19, n. 73, 2021.

OLIVEIROS, B. et al. Role of temperature and humidity in the modulation of the doubling time of COVID-19 cases. MedRxiv: The Preprint Server for Health Sciences, [s.l.], 2020.

PRATA, D. N. et al. The relationship between (sub)tropical climates and the incidence of COVID-19. PeerJ, [s.l.], v. 9, ed. 10655, 2021.

PRATA, D. N.; RODRIGUES, W.; BERMEJO, P. H. Temperature significantly changes COVID-19 transmission in (sub)tropical cities of Brazil. Science of The Total Environment, [s.l.], v. 729, 2020.

R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, 2022. Disponível em: https://www.R-project.org/. Acesso em: 21 out. 2022.

ROCHA, C. A. A better understanding of air quality resulting from the effects of the 2020 pandemic in a city in the equatorial region (Fortaleza, Brazil). Environmental Science and Pollution Research, [s.l.], v. 29, p. 20921–20938, 2022.

SAN MARTIN, M. C.; SAN MARTIN, M. C. Condições atuais das emissões dos poluentes atmosféricos durante a quarentena da Covid-19 e as perspectivas futuras. Boletim de Conjuntura (BOCA), Boa Vista, v. 2, n. 5, p. 85-96, 2020.

SANT’ANNA, A. et al. O estado da qualidade do ar no Brasil. WRI Brasil, [s.l.], 2021. Disponível em: https://www.wribrasil.org.br/publicacoes/o-estado-da-qualidade-do-ar-no-brasil. Acesso em: 14 nov. 2022.

SILVA, E. C. Grande ABC Paulista: é possível pensar em coesão regional? Revista de Desenvolvimento Econômico, [s.l.], v. 15, n. 28, 2013.

SILVA, S. A. R. O impacto do lockdown na qualidade do ar em Campinas e região durante a pandemia de Covid-19 através da análise de dados. Revista Tecnológica da Fatec Americana, [s.l.], v. 9, n. 1, 2021.

SPERANDIO, D. G., GOMES, C. H. Variações globais nos níveis de NO2 durante a pandemia do Covid-19 (Coronavírus): Uma breve discussão sobre geologia e Antropoceno. Holos, [s.l.], a. 36, v. 5, p. 1-11, 2020.

WANG, J. et al. High Temperature and High Humidity Reduce the Transmission of COVID-19. arXiv.org, [s.l.], 2020.

WEN, M.; CHEN, L. Impacts of regional climate on the COVID-19 pandemic. MedRxiv: The Preprint Server for Health Sciences, [s.l.], 2020.

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Published

15/07/2023

How to Cite

Silva, V. B. da, & Valverde, M. C. (2023). Assessment of the relationship between atmospheric pollution and climate parameters with Covid-19 in The Great ABC paulista. Brazilian Journal of Climatology, 33(19), 124–148. https://doi.org/10.55761/abclima.v33i19.16545

Issue

Vol. 33 (2023)

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Artigos

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