Defesa de dissertação de mestrado
Estudante: Rafaela Cruz Alvez Alberti
Programa: Meteorologia
Título: "Dinâmica da Concentração de CO2 na Região Metropolitana de São Paulo"
Orientadora: Profa. Dra. Rita Yuri Ynoue
Comissão Julgadora:
- Profa. Dra. Rita Yuri Ynoue – Presidente e Orientadora - IAG/USP
- Profa. Dra. Maria de Fátima Andrade - IAG/USP
- Prof. Dr. Thomas Lauvaux - University of Reims Champagne Ardenne
- Dr. Angel Liduvino Vara Vela – IF/USP
- Dra. Alba Badia Moragas - Barcelona Supercomputing Center
Resumo:
Este estudo investigou as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono (CO2) na Região Metropolitana de São Paulo (MASP) e arredores, utilizando o modelo Weather Research and Forecasting acoplado ao módulo de gases de efeito estufa (WRF-GHG). O principal objetivo foi quantificar as emissões antropogênicas e fluxos biogênicos, além de compreender a dinâmica espacial e temporal de CO2 na maior e mais complexas áreas urbana da América Latina. Os fluxos biogênicos foram simulados pelo modelo Vegetation Photosynthesis and Respiration Model (VPRM), com parâmetros otimizados para representar ecossistemas tropicais (Mata Atlântica, Cerrado e cana-de-açúcar) a partir de dados locais de torres de fluxo. A otimização dos parâmetros resultou em melhorias significativas na representação dos fluxos de CO2 para os ecossistemas de Cerrado e cana-de-açúcar, capturando dinâmicas sazonais, como maior fixação de CO2 no período chuvoso. No entanto, o modelo enfrentou desafios na representação da Mata Atlântica, onde os fluxos líquidos de CO2 simulados mostram que este bioma pode atuar como fonte ao invés de sumidouro de CO2 indicando a necessidade de métodos mais avançados para aprimorar as estimativas. As simulações de CO2 com o WRF-GHG, integrando fluxos biogênicos e emissões antropogênicas, capturaram padrões sazonais e diurnos distintos. No local urbano (IAG), o modelo subestimou as concentrações de CO2, exibindo viés negativo devido à complexidade de emissões densas de tráfego veicular. Em contraste, no local vegetado (PDJ) e com maior elevação, as simulações apresentaram excelente concordância com os dados observados, indicando viés positivo pequeno. Esses resultados ressaltam a capacidade do modelo em reproduzir dinâmicas de CO2 em áreas menos urbanizadas e mais influenciadas por processos de mistura atmosférica e transporte regional. As análises de sazonalidade mostraram concentraçõess mais elevadas de CO2 no inverno, associadas à maior estabilidade atmosférica e menor absorção da vegetação, particularmente em agosto, enquanto no verão a menor estabilidade atmosférica, maior velocidade dos ventos e umidade contribuíram para menores concentrações. Além da maior produtividade agrícola absorvendo CO2 da atmosfera. A comparação entre cenários biogênicos e antropogênicos demonstrou a contribuição de ambos os fluxos para a dinâmica de CO2 no MASP, enfatizando a relevância de incluir emissõess combinadas em modelos atmosféricos. Como a primeira avaliação da dinâmica do CO2 em São Paulo, este estudo fornece uma base essencial para a compreensão complexa das interações entre fluxos biogênicos, emissões antropogênicas, topografia e meteorologia na maior área urbana da América do Sul.
Palavras-chave: Concentração de CO2, fluxos biogênicos, WRF-GHG, VPRM