Questão 6) Quais são os eventos/fenômenos de microescala e como eles podem interferir na qualidade do ar?

Passo 1

O enunciado pergunta sobre eventos ou fenômenos de microescala na atmosfera e como eles afetam a qualidade do ar. O conteúdo envolve conceitos de micro-meteorologia e dispersão de poluentes em escalas menores que aproximadamente 1\:\text{km} e tempos de segundos a minutos.

Passo 2

Em microescala consideramos turbulências e pequenas circulações cujas dimensões horizontais são da ordem de \sim10^{-3} km até 1 km e tempos típicos de segundos até algumas dezenas de minutos. Nessa escala, a atmosfera deixa de se comportar como um fluido estratificado homogêneo e surgem vórtices, jatos e bolhas de ar aquecido.

Passo 3

Os principais fenômenos de microescala são:
  • turbulência mecânica, gerada pelo escoamento sobre obstáculos (edi­fícios, árvores), que produz vórtices e mistura rápida;
  • turbulência térmica (convecção local), provocada por diferenças de temperatura na superfície, que faz o ar subir em plumas e bolhas quentes;
  • plumas de exaustão de chaminés e escapamentos, que se elevam e se diluem conforme sofrem mistura com o ar ambiente;
  • wakes (sombra aerodinâmica) atrás de obstáculos, onde o ar se retrasa e concentra poluentes;
  • camadas limite internas que se desenvolvem sobre áreas com propriedades térmicas distintas (solo urbano versus campo).

Passo 4

Cada um desses fenômenos interfere na qualidade do ar pois controla como os poluentes são diluídos, transportados e depositados:
  • a turbulência aumenta a taxa de mistura vertical e horizontal, reduzindo concentrações pontuais mas podendo espalhar poluentes para áreas vizinhas;
  • a convecção gera plumas ascendentes, que elevam poluentes à camada de mistura e facilitam sua remoção ou transporte a maiores altitudes;
  • os wakes podem formar bolsões de alta concentração atrás de obstáculos, agravando a exposição local;
  • camadas internas com baixa turbulência mantêm poluentes próximos ao solo, favorecendo picos de concentração e episódios de má qualidade do ar.

Resposta

Os fenômenos de microescala incluem turbulência mecânica (vórtices gerados por obstáculos), turbulência térmica (convecção local), plumas de exaustão, wakes aerodinâmicos e camadas limite internas sobre superfícies heterogêneas. Eles afetam a qualidade do ar ao controlar a mistura, diluição e transporte de poluentes: podem tanto dispersar e baixar concentrações pontuais quanto criar bolsões de alta poluição em áreas localizadas.

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