Validação de poluentes fotoquímicos e inclusão do inventário de emissões no modelo de qualidade do ar WRF/CHEM, para a região metropolitana de São Paulo Prediction of photochemical pollutants in metropolitan area of São Paulo using air quality model (WRF/CHEM) and the CETESP pollutants emmission inventory

• Main Authors: Rosiberto Salustiano da Silva Junior, Maria de Fátima Andrade
• Format: Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Meteorologia 2013-03-01
• Series: Revista Brasileira de Meteorologia
• Subjects: Poluição do Ar; Emissões; Modelos de Qualidade do Ar; Air Pollution; Emissions; Air Quality Models
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862013000100010
• ISSN: 0102-7786; 1982-4351

Este trabalho mostra os resultados das aproximações feitas para o inventário de emissões de poluentes da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e transformações necessárias para serem implementadas no modelo fotoquímico WRF/CHEM ("Weather Research and Forecasting / CHEMistry"). Portanto, o objetivo é avaliar a eficiência do modelo WRF/CHEM em simular os poluentes fotoquímicos para a RMSP, utilizando as concentrações de monóxido de carbono (CO) e ozônio troposférico (O3). O WRF/Chem é um modelo de previsão de tempo, clima e qualidade do ar, que resolve em conjunto e de forma simultânea os modulos de meteorologia e química. A RMSP é considerada uma das dez maiores metropoles do mundo, e sofre igualmente a outros centros urbanos com o problema da poluição atmosférica. Pesquisas realizadas na RMSP mostram que os automóveis são as principais fontes de CO, hidrocarbonetos totais (HC) e Óxidos Nitrogenados (NOx). Para Óxidos de Enxofre (SOx), as indústrias e os automóveis são fontes importantes na emissão de SOx e emissão de partículas inaláveis (PM10). Outro fator muito importante é a ressuspensão de partículas do solo e formação de aerossóis secundários. Para estimar as emissões será usado o estudo do inventário feito pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) para o ano de 2006, onde estas informações serão trabalhadas para adequação ao formato de entrada do modelo WRF/Chem, pois esse levantamento anual de emissãos de poluentes é feito para toda a RMSP. Logo, algumas das propostas foram de gerar aproximações para tornar as emissões mais representativas, em termos de distribuição espacial e temporal. Os resultados mostraram que tais aproximações melhoram a previsão da concentração de ozônio (O3) e de CO em cerca de 25%, atingindo coeficientes de correlação de 0,79 para ozônio e 0,49 para monóxido de carbono, quando comparado os dados simulados e observados.<br>This paper shows the results of an approximation and transformation made on the Sao Paulo Metropolitan Region (SPMR) pollutant emission inventory, required to be used as input data on the WRF/Chem model ("Weather Research This paper shows the results of an approximation and transformation made on the Sao Paulo Metropolitan Region (SPMR) pollutant emission inventory, required to be used as input data on the WRF/Chem model ("Weather Research and Forecasting / CHEMistry"). Therefore, the purpose is to evaluate the efficiency of the WRF/Chem model to simulate photochemical pollutants on the SPMR, using as parameters the inclusion of the emission inventory and measurements of carbon monoxide (CO) and tropospheric ozone (O3) concentrations. The WRF/Chem is a forecast, weather climate and air quality model, which solves simultaneously the meteorology and chemistry modules. SPMR is considered one of the largest cities in the world, and like other big cities suffer with atmospheric pollution. Researches made in SPMR show that vehicles are the main sources of Carbon monoxide (CO), Hydrocarbon (HC) and Nitrogen oxide (NOx). When it comes to Sulphur oxides (SOx) and inhalable particles (PM10) the main sources of emission fundamentally are industries and vehicles. Another crucial factor is the resuspension of particles from the ground (soil) and the formation of secondary aerosols. A 2006 Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) inventory of emissions will be used as input data to the WRF/CHEM model. Since the annual CETESB inventory of emissions integrates the whole SPMR some approximation is required to match the model input data format. It was proposed some approximation methods in which the inventory of annual emissions was representatively distributed in time and space as required by the model. The results show that these methods improved the forecasting of the ozone (O3) and of CO concentration by approximately 25%, reaching a correlation coefficients of 0,79% for the ozone and 0,49% for carbon monoxide, when comparing simulations and observations.