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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE CIÊNCIAS MATEMÁTICAS E DA NATUREZA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE METEOROLOGIA
Prof. Luiz Francisco P. G. Maia 
luizmaia@acd.ufrj.br
Unidade 3 - ESCALAS DO PROBLEMA DE 
POLUIÇÃO DO AR
3.1 – Escala Local
3.2 – Escala Urbana
3.3 – Escala Regional
3.4 – Escala Continental
3.5 – Escala Global
3.1 – Escala Local
-Um ou alguns grandes emissores ou grande 
número de pequenos emissores
Ex.: Usinas elétricas / veículos
- Emissão: menor altura  maior o impacto 
potencial (veículos numa rodovia, aterro sanitário)
- Grandes fontes  problemas locais
- Liberações acidentais  confinadas a escala local
Roof level wind
Background pollution
Air exchange
direct plume
leeward
side windward
side
recirculating 
air
Efeito CANYON
Figure 3-13 Wark & Warner
• Wind speed profile
Dispersion from a point source
STACK TIP DOWNWASH
For Vs < 1.5 us
(Vs stack gas velocity, us wind velocity at stack height)
hs : physical stack height
hs’ : physical stack height, corrected for stack downwash
Note that maximum downwash correction is 3 stack diameters
As before, we have H = hs’+ h






 5.12'
s
s
sss
u
V
dhh
BUILDING DOWNWASH AND WAKE 
EFFECTS
Figs. 3-19 and 3-20 demonstrate these. Special treatments are 
included in models.
BUILDING DOWNWASH - Simple rule of thumb
downwash unlikely to be a problem if:
hs  hb + 1.5 Lb
hs : stack height
hb : building height 
Lb : the lesser of either building height or maximum projected 
building width. 
Good Engineering Practice (GEP) 
rule for stack design.
Building Downwash
Building Downwash
Building Downwash
Building Downwash
• Poluente primário x poluente secundário
• Formação de O3 troposférico
3.2 – Escala Urbana
EUROTRAC-2 Final Event
March 18/19, 2003, Berlin
Hotspot air quality assessment Multi-scale character
Urban-to-local coupling
Example: Wind flow over BASF (resolution: 4 m)
Source: Moussiopoulos
EUROTRAC-2 Final Event
March 18/19, 2003, Berlin
Air quality management tools
ug/m3
< 20
20 - 24
24 - 28
28 - 32
32 - 36
36 - 40
40 - 44
44 - 48
48 - 52
> 52
0 5 10 Kilometers
Greater London 2005
Annual mean NO2 concentrations
NO2
Source: CERC
Balanço de radiação – ilha de calor
 ACÚMULO DE ENERGIA
ALBEDO - índice de reflexão 
Varia de 0 (Corpo negro) a 1 (Espelho)
Refletida
Radiação solarRadiação solar
Refletida
25
%
5%
TEMPERATURA
ENERGIA
Temperatura em Melbourne, Austrália, em uma noite clara e 
calma (ilha de calor configurada no centro da cidade)
Telhados Verdes
EUROTRAC-2 Final Event
March 18/19, 2003, Berlin
Air quality management tools
 Population exposure to NO2 in Helsinki
Source: Kukkonen
3.3 – Escala Regional
• Espalhamento regional
- Oxidantes urbanos
• Liberação de poluentes primários de lenta 
reatividade – reações e transformações durante 
longo-transporte
- SO2 – combustão de combustíveis fósseis (carvão e óleo) > 
oxidado a SO3 > H2SO4 > sulfatos (sub-micron particulados)
- NO (combustão em alta temperatura: termelétricas, plantas 
industriais na geração de calor e combustão interna de motores 
de veículos) > NO2 > nitratos
- Sulfatos e nitratos (<1 um) – finas partículas
• PROCESSOS DE REMOÇÃO
- “RainOut”: quando as partículas servem como núcleos de 
condensação para a formação de nuvens
- “Washout” – captura de partículas no ar ao cair das gotas
Ambos mecanismo > chuva ácida: lagos e rios > aumentando a acidez
• Visibilidade
3.4 – Escala Continental
• Chuva ácida na Escandinávia originada na 
Inglaterra e Europa Oriental
• China e Coréia > Impactos no oeste do Japão
• Canadá e Estados Unidos
3.5 – Escala Global
• Chernobyl > Costa oeste EUA
• Processos de trocas entre:
- HN – HS
- Troposfera - Estratosfera
3.5 – Escala Global
verão
verãoinverno