Análise da concentração de dióxido de carbono nos sítios experimentais do Projeto Metroclima na cidade de São Paulo

Este trabalho de mestrado é um dos primeiros estudos sobre o comportamento da concentração de dióxido de carbono atmosférico na cidade de São Paulo através de medidas contínuas em superfície. Inserido no projeto FAPESP – "Área Metropolitana de São Paulo: abordagem integrada mudanças climáticas e qualidade do ar, METROCLIMA MASP", esta dissertação tem o objetivo de analisar a variação temporal e espacial da concentração de CO₂ na atmosfera paulistana e realizar uma primeira estimativa da concentração de fundo para a região. Os dados utilizados são provenientes de quatro pontos de medição: Pico do Jaraguá (-23,46; -46,77), IAG-USP (-23,56; -46,73), UNICID (-23,54; -46,56) e ICESP (-23,56; -46,67). A partir dos dados medidos por um equipamento de monitoramento contínuo de alta precisão (marca Picarro), desenvolveu-se um pré-processamento para obtenção de médias horárias. Comparou-se os valores dos pontos de medição em função do tempo (ano, mês e hora) e de características da localidade (mais urbano ou periférico, presença de vegetação nos arredores e tráfego veicular). De forma complementar, realizou-se análises de correlação e de espectro afim de compreender o comportamento similar entre as localidades e identificar as principais frequências do CO₂ para a cidade de São Paulo. Na etapa final, utilizou-se a estação do Pico do Jaraguá para estimar, de forma inédita, a concentração de fundo da região através de duas técnicas: filtragem estatística e meteorológica. A concentração de fundo estimada pelo filtro estatístico foi usada como base para avaliar a influência da cidade sobre o Pico do Jaraguá. Entre os principais resultados temporais, destaca-se: a taxa de aumento anual da concentração de CO2 foi positiva e idêntica à reportada pela National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA (2,5 ppm/ano) para o período de 2019 a 2021 e observou-se uma redução da concentração de CO₂ no período diurno - principalmente nas regiões com mais vegetação. Entre os principais resultados de localidade, destaca-se: as estações mais urbanas apresentaram maior influência da cidade que a estação menos urbana e a influência do tráfego veicular foi percebida através de picos de concentração matutinos. Por fim, a estimativa da concentração de fundo foi de aproximadamente 418 ppm para o final de ano 2021 e a diferença média entre a concentração medida e a concentração de fundo estimada foi relativamente pequena (4 ppm). Em especial, no período entre 10h e 14h a diferença média foi inferior a 1ppm. Estes resultados classificam o Pico do Jaraguá como uma estação de concentração de fundo urbana para a cidade de São Paulo.