DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO PARA NÚMERO

A seguir são apresentados os resultados para a distribuição em número, referentes a alguns períodos do experimento realizado. É dada ênfase ao mês de agosto, período onde se apresentam concentrações bastante elevadas em termos de concentração em massa e número de aerossóis.

Na Figura 4.29, observa-se o total de partículas medidas em todos os diâmetros da varredura efetuada pelo SMPS do Instituto de Física, ou seja, representa a soma das concentrações de todas as faixas de diâmetros medidos no período de 01 a 10 de setembro de 2005. Nota-se uma grande variabilidade das medidas coletadas, sugerindo a relação com diversos parâmetros atmosféricos de dispersão e remoção, como por exemplo, velocidade e direção do vento e precipitação. Observa-se, também, que até o dia 03 de setembro as concentrações foram bem elevadas, ultrapassando as 30000 partículas/cm3 e que após essa data as concentrações não mais ultrapassam este valor

durante o período mostrado.Essa diminuição na concentração em número de partículas

do mês, as concentrações de partículas não se elevaram muito, somente nos dias 15, 19 e 22 de setembro acontecem casos de concentrações elevadas. Um caso que deve ser ressaltado é o do dia 19 de setembro em torno das 16:00h, com concentrações de partículas ultrapassando as 50000/cm3.

Figura 4. 29. Concentrações totais de partículas (com diâmetros entre 9,82 a 412 nm) medidas através do SMPS para o período de 01 a 10 de Setembro de 2005.

Na Figura 4.30, são apresentadas as medidas de número total de partículas, com diâmetro de mobilidade elétrica variando de 9,82 nm a 412 nm, de 23/08/05 às 09:00h até 31/08/05 às 00:00h. Comparando com os dados horários e fazendo uma análise dos picos e das diminuições de concentrações, percebe-se que estas ocorrem entre 12:00h e 14:00h, e que os picos de concentrações ocorrem geralmente entre 21:00h e 00:00h.

Figura 4. 30. Distribuição da Concentração total de partículas medidas através do SMPS para o período de 23/08/05 a 31/08/05.

Ainda analisando a Figura 4.30, pode-se perceber que há dois picos de concentrações que ultrapassam 40000 partículas/cm3, o primeiro pico foi registrado no dia 23 de agosto às 21:00h e o segundo pico em 30 de agosto de 2005 em torno das 23:00h. Na Figura 4.31, tem-se a concentração em massa de material particulado

inalável (PM10), medida pela CETESB na estação de Pinheiros para o mesmo período.

Esta estação foi escolhida por estar próxima do local do experimento, assim minimizando erros de comparações devido aos parâmetros atmosféricos. Comparando com a Figura 4.30, observa-se ainda que apesar das maiores concentrações em número no dia 23 com relação ao dia 30 de agosto, na distribuição em massa este resultado se inverte. Um melhor entendimento desse resultado pode ser visto na Figura 4.32, onde tem-se que mesmo atingindo valores mais elevados de concentração em número no dia 23 de agosto, este pico possui um menor alargamento espectral (em diâmetro) do que aquele observado no dia 30. Observa-se também que há alguns picos de concentrações abaixo de 50nm e um aumento gradativo nas concentrações a partir do dia 27 de agosto de 2005.

Figura 4. 31. Concentração em massa de PM10 (em µg/m3) na estação de Pinheiros, dados

medidos pela CETESB no período de 23 a 30 de agosto de 2005.

Figura 4. 32. Evolução temporal da distribuição de concentração em número de partículas em função do diâmetro medida pelo SMPS (para os dias 23 a 31 de agosto).

Pode-se perceber uma evolução da distribuição em número, com o conseqüente deslocamento do diâmetro mediano de massa para valores maiores. Resultados similares são encontrados em Albuquerque (2005) e também em dados analisados

durante o mês de maio de 2006 (em experimento de radiosondagens de ozônio). Esses resultados mostram que é bem característica a evolução de partículas na RMSP com relação à concentração em número e diâmetros medianos, principalmente no período do inverno. O aumento na concentração em número e diâmetros das partículas pode ser resultado dos processos de formação por nucleação, condensação e aglutinação do aerossol inorgânico secundário, juntamente com a condição desfavorável para a dispersão de poluentes. Essa evolução das partículas se dá principalmente em condições atmosféricas favoráveis e esta situação é percebida na condição pré-frontal, onde antes da entrada de uma frente fria, temos movimentos de subsidência do ar e a atmosfera se encontra mais seca.

A Figura 4.33 mostra em detalhes a evolução espectral (por faixa de tamanho) das concentrações no dia 30 de agosto, para médias a cada três horas.

Figura 4. 33. Concentração média de partículas a cada três horas em função do diâmetro para o dia 30 de agosto de 2005.

Pode-se perceber que as concentrações elevam-se consideravelmente entre 21:00 e 23:00h, com o pico de concentrações ocorrendo para partículas com diâmetro em torno de 90nm, sendo esse aumento noturno observado em outros dias e

caracterizado pelo abaixamento da camada limite planetária (camada limite estável noturna) e calmaria do vento.

Em outubro as concentrações em número de partículas se apresentam com um comportamento diferente daquele observado em agosto, tendo uma maior variabilidade nas faixas de diâmetros. Na Figura 4.34 pode-se observar a variação da concentração em número de partículas para os dias 10 a 17 de outubro. Percebe-se que há uma certa predominância de partículas com diâmetros maiores nos dias 10, 11 e 12 de outubro, com elevadas concentrações em torno de 200nm e acima de 300nm, sendo um resultado bastante coerente com os elevados valores de umidade relativa encontrados nestes dias. Para os dias 14, 15 e 16 de outubro, a umidade relativa se encontrava mais baixa e as maiores concentrações de partículas se encontram em diâmetros menores, em torno de 80nm, também sendo observadas partículas em torno de 300nm. Observa-se também que as partículas menores que 20nm estão quase sempre presentes nas medidas, apresentando picos de concentrações.

Com o auxílio da modelagem do equilíbrio termodinâmico, entre as fases do aerossol, sabe-se que no mês de outubro havia uma maior quantidade de água nas partículas. Então, pode-se supor que existe uma dependência do diâmetro mediano das partículas com a umidade relativa ambiente, e que esta relação deve ser diretamente proporcional.

Figura 4. 34. Evolução temporal da concentração em número de partículas por diâmetros medidos pelo SMPS (para os dias 10 a 17 de outubro).