In-cloud and below-cloud scavenging analysis of sulfate in the metropolitan area of São Paulo, Brasil Análise dos processos de remoção de sulfato dentro e abaixo de nuvem na região metropolitana de São Paulo, Brasil

• Main Authors: F. L. T. Gonçalves, W. N. Morinobu, M. F. Andrade, A. Fornaro
• Format: Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Meteorologia 2007-04-01
• Series: Revista Brasileira de Meteorologia
• Subjects: poluição do ar; sulfato; modelagem numérica; processos de remoção; química de água de chuva; air pollution; sulfur compounds; numerical modeling; scavenging processes; rainwater chemistry
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862007000100010
• ISSN: 0102-7786; 1982-4351

The Metropolitan Area of São Paulo (MASP) is one of the largest urban centers in the world. The significant atmospheric concentrations of ozone, inhalable particles and other pollutants in the MASP raise serious air-quality concerns. In this study, we consider gases, particulate matter (PM) and cloud processes, with a focus on sulfate chemistry. The Regional Atmospheric Modeling System mesoscale numerical model was used in conjunction with detailed scavenging models to compare varying PM mass spectra and size distributions. Field data were collected during the July 1989-May 1990 and February-October 2000 campaigns. Adjusted-urban and rural spectra seem to fit better with observed results which improved the scavenging numerical modeling. Correlations between modeled and observed concentrations were better when the model included rural and adjusted-urban spectra, suggesting locally dominant below-cloud scavenging. Spatial variability analysis and numerical modeling also revealed that the varying sulfate rainwater concentrations indicate below-cloud removal process dominance.<br>A região metropolitana da cidade de São Paulo (RMSP) é uma das maiores aglomerados urbanos do mundo. Significativas concentrações atmosféricas de ozônio, partículas inaláveis e outros poluentes na RMSP aumentam seriamente a qualidade do ar. Neste estudo, nos consideramos os gases, material particulado (PM) e processos formadores de nuvens com foco na química do sulfato. O modelo numérico de mesoscala RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) foi usado, em conjunto a um modelo detalhado de remoção, para comparar diferentes espectros do PM e distribuições de tamanho. Dados observados foram coletados durante os meses de Julho de 1989 a maio de 1990 e entre fevereiro e outubro de 2000. Espectros urbano-ajustado e rural parecem ter melhor ajuste aos dados observados com conseqüente avanço na modelagem numérica dos processos de remoção. Correlações entre concentrações modelados e observados foram melhoradas quando o espectro era o rural e o urbano-ajustado, sugerindo uma dominância local e a remoção abaixo da nuvem. Análises da modelagem numérica igualmente mostraram que as variações nas concentrações de sulfato em água de chuva indicam uma dominância dos processos abaixo da nuvem.