00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) ICAT - INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS Dissertações e Teses defendidas na UFAL - ICAT
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/1999
Tipo: Dissertação
Título: Simulação da emissão e dispersão dos poluentes oriundos da queima de biomasa da cana de açúcar no estado de Alagoas utilizando o modelo atmosférico WRF/Chem
Título(s) alternativo(s): Simulation of imission , concentration and dispension of pollutants from the biomass burning from sugar cane in the state of Alagoas using the atmospheric model WRF/Chem
Autor(es): Mollmann Junior, Ricardo Antonio
Primeiro Orientador: Silva Junior, Rosiberto Salustiano da
metadata.dc.contributor.referee1: Moura, Marcos Antonio Lima
metadata.dc.contributor.referee2: Coelho, Simone Marilene Sievert da Costa
Resumo: No Brasil, o fogo é amplamente utilizado na plantação de cana-de-açúcar para a queima das palhas e limpeza do canavial, no sentido de facilitar o trabalhador rural no corte e manejo dessa vegetação. No Estado de Alagoas, um dos maiores produtores do país nesta cultura, utilizada esse procedimento durante o processo de colheita da cana. Afim de determinar o impacto causado por essas queimadas em Alagoas, bem como apresentar o padrão de transporte dos poluentes emitidos durante esse processo, foi realizada a implantação de um sistema de pré-processamento químico para servir como dados de base ao modelo numérico WRF/Chem. Este sistema se baseia em um inventário baseado nas emissões dos poluentes emitidos durante as queimadas de cana-de-açúcar a partir de estudos de referência. Este inventário, alimenta com informações dos poluentes (para este estudo foram analisados: CO e PM2,5), os focos de queimadas detectados por diversos satélites, disponibilizados no site do CPTEC/INPE. As análises foram realizadas em forma de etapas, conforme as informações eram implantadas no sistema e para períodos diferentes. Para fazer uma avaliação direta dos resultados obtidos referente ao transporte e concentração do gás CO na atmosfera de Alagoas, foram utilizado dados de sondagem atmosférica para qualidade do (AIRS). Este sistema de coleta de dados, confirmou o sentido do transporte do poluente de forma acumulada para os dias de estudo pelo modelo. Para uma outra etapa: analisar a configuração vertical associada as queimadas, o chamado processo de plume rise. Este estudo analisou sua característica e influência durante a queima da cana no processo de ascensão da pluma, resultante da flutuabilidade positiva causada pelas altas temperaturas das queimadas em contato com ar ambiente. Foi observado durante o processo de queima, próximo ao foco, uma concentração máxima de 4000 ppbv de CO e de 60 μg/m³ para o PM2,5 de. Conforme a intensidade do vento, foi possível observar o transporte destes poluentes por quilômetros de distância do ponto inicial de emissão, essa observação se mostrou bastante condicionada não somente a ação do vento, mas também pela quantidade de focos próximos um ao outro, e pela natureza do poluente, gás ou aerossol. O CO, apresentou maiores deslocamentos devido a sua natureza pouca reativa após ser emitido, podendo ser observado em todos os dias de análise, sua influência na atmosfera de estados vizinhos à Alagoas, em concentrações entre 100-500 ppbv para um deslocamento superior a 300 km, e para localidades mais próximas, entre 2000-2500 ppbv, à 100 km da fonte. Para o PM2,5, devido a sua característica de poluente sólido, o processo de permanência na atmosfera é mais curto. Foram analisados o transporte de PM2,5, em localidades que haviam grande quantidade de focos de queimadas próximos, se deslocando por distâncias superior à 100 km, numa concentração entre 30-40 μg/m³. Foi possível observar que as emissões sobre os focos de queimadas realmente apresentam uma ascensão vertical próximo ao focos de queimada, e em especial para PM2,5, observando a altura de injeção a cerca de 1,7 km da superfície. De forma geral a ferramenta BBEI para uso no modelo numérico WRF/Chem, demonstrou resultados positivos para representar o transporte e a concentração das emissões na realização de estudos da qualidade do ar devido à queima de biomassa.
Abstract: In Brazil, the fire is generally used in sugar cane planting for the burning of straw and promoting clean the canebrake, making it easier for rural workers the cut and management of this vegetation. In the Alagoas state, one of the largest producers in the country in this culture, this procedure used during the process of harvest. In order to determine the impact of these fires in Alagoas, as well as presenting the transport of pollutants emitted during this process, the implementation of a system of chemical pre-processing data to serve as a basis for numerical model WRF/Chem performed. This system based on an inventory based on emissions of pollutants emitted during the burning of cane sugar from reference studies. This inventory feed with information of the pollutants (for this study were analyzed: CO and PM2,5), the burning focus detected by several satellites, available in CPTEC/INPE site. Analyzes were performed in the form of steps, as were implanted in the information system and for different periods. To make a direct evaluation of the results obtained for the transport and concentration of CO gas in the atmosphere of Alagoas, data for atmospheric sounding quality (AIRS) were used. This system of data collection, confirmed the direction of transport of pollutant cumulatively for study days by the model. To another step: to analyze the vertical configuration associated fires, the process called plume rise. This study analyzed its characteristics and influence during the burning of sugarcane in the ascension process of the plume resulting from positive buoyancy caused by the high temperatures of fires in contact with ambient air. It observed during the burning, close to the focus, a maximum concentration of 4000 ppbv CO and 60 μg/m³ for PM2,5. Of the according the intensity of the wind, it was possible to observe the transport of these pollutants for kilometers from the starting point of emission, this observation proved conditional, not only the action of the wind, but also by the amount of focus near one another, and the nature the pollutant, gas or aerosol. The CO, showed higher displacements due to their reactive nature little after being emitted and can be observed in everyday analysis, its influence on the atmosphere of the neighboring states Alagoas, at concentrations of 100-500 ppbv to a higher displacement 300 km , and closest, between 2000-2500 ppbv, at 100 km from the source locations. For PM2,5, due to its characteristic of solid pollutant, the process remains in the atmosphere is shorter. Transport of PM2,5 were analyzed in localities that had lots of focus of fire near, by moving the upper 100 km, at a concentration of 30-40 μg/m³. It was observed that the emission of fires focus actually have a near vertical rise burning sources, and in particular for PM2,5, observing the time of injection to about 1.7 km from the surface. Generally the BBEI tool for use in the numerical model WRF/Chem, demonstrated positive to represent the transport and concentration of emissions in studies of air quality due to biomass burning results.
Palavras-chave: Poluição atmosférica
Queima de biomassa
Cana-de-açúcar
Sensoriamento remoto
Atmospheric pollution
Biomass burning
Sugar cane
Remote sensing
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Citação: MOLLMANN JUNIOR, Ricardo Antonio. Simulação da emissão e dispersão dos poluentes oriundos da queima de biomasa da cana de açúcar no estado de Alagoas utilizando o modelo atmosférico WRF/CHEM. 2014. 128 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Instituto de Ciências Atmosféricas, Programa de Pós Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1999
Data do documento: 21-fev-2014
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