Poluição fotoquímica no litoral português: modelação de mesoscala

Abstract

o trabalho que aqui se apresenta, descreve o desenvolvimento de um sistema integrado que inclui dois modelos básicos, o modelo meteorológico não hidrostático MEMO e o modelo de dispersão fotoquímico MARS. Este sistema de modelos é especialmente vocacionado para a simulação do transporte e dispersão de poluentes, incluindo a produção de ozono, e está adaptado à modelação de mesoscala. Uma parte significativa do trabalho realizado visou o desenvolvimento de um conjunto de pre-processadores, para o tratamento e formatação dos dados de entrada de forma adequada à sua utilização pelos dois modelos. A primeira parte do trabalho reflete a evolução histórica dos estudos realizados em Portugal, no campo das circulações atmosféricas e da poluição do ar. Adicionalmente, inclui-se uma breve revisão das mais importantes reacções e poluentes envolvidos nos processos fotoquímicos. o trabalho inclui a aplicação do sistema MEMO/MARS a dois casos de estudo: o incêndio florestal da Arrábida e o episódio típico de Verão na região de Lisboa. Os resultados da aplicação mostram que o sistema de modelos reproduz de forma razoável o escoamento que se desenvolve na região de Lisboa bem como os padrões gerais de dispersão de poluentes. O sistema de modelos mostra-se ainda capaz de simular a produção de ozono na presença de condições meteorológicas e de emissões favoráveis ao processo fotoquímico. Em conclusão, o sistema MEMO /MARS tem potencial utilidade na gestão da qualidade do ar e no controlo da poluição atmosférica, em particular nas zonas costeiras. No entanto, ressalta a necessidade de aprofundar o estudo no campo da modelação e monitorização, especialmente no que se refere à validação de modelos.

This study presents the results of development of an integrated system that includes two principal models, the non-hydrostatic meteorological model MEMO and the photochernical dispersion model MARS. This system is suitabIe to simuIate the transport and dispersion of pollutants, including ozone production for mesoscale application. The nlost relevant work was done on the developrnent of the pre-processors to generate and format data which are need to model input. The first part of the work was focused in the historical evolution of atmospheric processes and air pollution studies made in Portugal, and it is also present a summarised review of the most important photochemical processes. This work includes the application of the integrated modelling system for two different study cases: the Arrábida forest fire and the Lisbon airshed for a typical summer episode. The results of simulation show that MEMO/MARS system can reproduce the most important features of the atmospheric flow and pollutant dispersion over the Lisbon region, and reproduces reasonably the ozone formation under favourable meteorological and emission conditions. The MEMO jMARS system can have an interesting use for air pollution control and management applied to coastal regions. Nevertheless, more work must be done to improve model performance and specially to validate the results of simulation.