Washington University - Dezembro 1995 - Dissertação de Ph.D.

SUMÁRIO

ANÁLISE CLIMATOLÓGICA DO AEROSSOL E DE TRANSPORTE NO GRAND CANYON

Luis Alfredo de Paula Vasconcelos

O estudo climatológico da qualidade do ar e da visibilidade no Grand Canyon tem como objetivo auxiliar a avaliação da extensão e das condições sob as quais a degradação da visibilidade ocorre nesta região, e investigar as interações a longo prazo entre o transporte das massas de ar e as medidas nos locais de amostragem. Os dados de um programa de monitoramento multi-anual conhecido por SCENES foi organizado de acordo com os vários protocolos de amostragem e análise, e foram estratificados de acordo com o nível de degradação da luz, umidade relativa, e concentração de um composto indicador de emissões urbanas. A composição dos aerossóis foi estudada em função das estações do ano, local de amostragem, hora do dia, e dos parâmetros da qualidade do ar mencionados acima. Um método foi desenvolvido para investigar o potencial das análises de trajetórias das massas de ar na localização de fontes poluentes que afetam o Grand Canyon. A distribuição das posições dos vetores das trajetórias numa malha geográfica (longitude latitude) foi examinada em função da concentração do poluente, e as células associadas com valores altos medidos nos receptores foram identificadas como possíveis fontes emissoras. As associações ocasionais devido a flutuações estatísticas foram identificadas, e os resultados foram avaliados usando compostos traços reais e hipotéticos. A base de dados SCENES foi usada na investigaçao das associações preferenciais de diversas variáveis com regiões ao redor do Grand Canyon.

Cálculos de balanço de massa química indicam que os aerossóis na região sofrem variação sazonal significativa em sua composição e concentração, porém pouca variação sistemática diária. A umidade do ambiente afeta a composição do aerossol, mas não sua concentração total. Apesar da alta correlação entre a concentração de partículas de modo fino e o espalhamento da luz, como esperado, pouca associação existe entre composição química e o espalhamento da luz. Os resultados da análise das trajetórias retroativas do ar demonstram que o método é capaz de resolver a direção das possíveis fontes poluentes, mas com uma precisão radial limitada. Em geral, os níveis mais baixos de concentração das partículas do modo fino e de enxofre, bem como os mais baixos valores de espalhamento da luz pelas partículas, estão associados com ventos do norte. As massas de ar do norte movem-se, geralmente, com maiores velocidades que as do sul, e são transportadas sobre regiões com menor número de emissões. As massas de ar com as maiores concentrações de partículas de modo fino e maiores valores de espalhamento da luz vêm geralmente do sul, e elas passam consistentemente sobre o sul da Califórnia e as regiões centro e centro-sul do Arizona.