A temperatura e o vento são frequentemente incluídos nos mapas de qualidade do ar que apresentam informações sobre os poluentes em tempo real. Mas por que razão são estes factores ambientais incluídos na lista e qual o seu impacto na qualidade do ar?
Segue-se uma análise da forma como o vento e a temperatura interagem com os poluentes para afetar a qualidade do ar.
Como é que o vento afecta a poluição atmosférica?
O vento pode ser útil na dispersão dos poluentes. Quando os poluentes se prolongam numa região, o vento pode dispersar os poluentes para fora da região e reduzir as concentrações de poluentes mais intensos numa determinada região[1]. Este vento pode também soprar os poluentes para longe da sua fonte - como aconteceu quando o fumo dos incêndios florestais na parte ocidental dos EUA enviou partículas poluentes para tão longe quanto a Europa Ocidental.
No entanto, a geografia pode ocasionalmente constituir um desafio para o vento na dispersão de poluentes. Os poluentes podem não ser empurrados para fora dos vales se os ventos dominantes não conseguirem subir sobre as cadeias montanhosas. Nesses casos, os poluentes podem juntar-se em concentrações mais elevadas na base da montanha - ou pior, criar um efeito de "chaminé de vale de montanha".
Um estudo de 2009 publicado no Journal of Geophysical Research: Atmospheres descobriu que as brisas dos vales das montanhas desempenhavam um papel na criação de uma segunda camada de poluição em Pequim, na China[2].
As brisas dos vales das montanhas, que sopravam predominantemente para sul, juntavam os poluentes de superfície da cidade, fluíam ao longo da face das montanhas e criavam uma segunda camada elevada de poluição que fluía na direção norte sobre a cidade. Os poluentes dessa camada podem regressar à superfície e afetar os residentes uma segunda vez.
Diluição e coagulação da chuva
A chuva pode ajudar a diluir concentrações elevadas de poluentes transportados pelo ar. Uma vez que as partículas grossas (PM10), como o pó, a sujidade e o pólen, são maiores e mais pesadas do que outras partículas, a chuva pode ajudar as PM10 a depositarem-se no solo mais rapidamente do que as partículas finas mais pequenas (PM2,5)[3].
A chuva é menos eficaz na diluição de PM2.5. Investigadores em Lanzhou, China, mediram o impacto da chuva nas concentrações de PM10, PM2.5 e PM1 no ar entre 2005 e 2007.[4] A chuva extremamente forte pode reduzir um pouco as partículas poluentes maiores, mas não tem praticamente qualquer efeito nas partículas com menos de 2,5 microns.
À medida que as gotas de chuva caem, podem também atrair partículas poluentes em aerossol num processo chamado coagulação. Num artigo publicado na revista Atmospheric Chemistry and Physics em 2015, os investigadores descobriram que quanto mais pequena era a gota, mais facilmente a água atraía os aerossóis.[5] A baixa humidade relativa também ajudava no processo.
Se a fonte de poluição atmosférica for um incêndio florestal, uma chuva forte também pode ser útil para apagar os incêndios e acabar com as emissões de fumo.
Dias quentes e ensolarados podem criar neblina de ozono
O calor do verão pode provocar neblina - um aspeto de nevoeiro que se encontra mais frequentemente nas zonas urbanas. Mas, em vez de ser composta por pequenas gotas de água como o nevoeiro, a neblina de verão é, na verdade, ozono ao nível do solo, ou smog.
Quando os óxidos de azoto e compostos orgânicos voláteis (COVs) emitidos por combustão - frequentemente veículos - interagem com a luz solar, a reação cria ozono.
O ozono é menos comum quando há muita humidade, chuva, vento ou temperaturas mais frias[6].
Como o tempo quente é um fator importante na criação de ozono, cidades famosas pelo sol, como Los Angeles, podem ter dias de smog intenso. Consequentemente, algumas cidades como Bogotá, Colômbia; Paris, França; e Cidade do México, México, limitaram o acesso de automóveis às cidades num esforço para reduzir o smog.[7]
Como as ondas de calor levam ao fumo
O tempo soalheiro e as temperaturas elevadas podem ter um impacto negativo adicional na qualidade do ar. Quando as temperaturas elevadas excedem as normas e se prolongam no tempo, as ondas de calor daí resultantes podem criar condições perigosas para a qualidade do ar.
As vagas de calor podem alimentar os incêndios florestais. Na Colúmbia Britânica, Canadá, durante junho e julho de 2021, um calor intenso que atingiu 121,2 graus criou uma vegetação rasteira extremamente seca. Quando uma forte tempestade passou pela região, 29 000 raios de luz contribuíram para 62 incêndios florestais de rápida propagação na província[8,9].
A aldeia de Lytton, conhecida pelas suas temperaturas normalmente elevadas e pelo clima seco para os padrões canadianos, foi destruída por um dos incêndios florestais. 1.000 pessoas foram evacuadas e duas pessoas morreram.
Os incêndios florestais, por sua vez, geram fumo e PM2,5 que podem deslocar-se por milhares de quilómetros a partir da sua fonte, quando transportados pelos ventos dominantes. Por exemplo, o fumo de 26 000 incêndios florestais individuais na Amazónia em 2019 pode ser detetado a 11 000 milhas de distância na Papua Nova Guiné e na Austrália.
Inversões de temperatura
Quando se trata de poluição, as temperaturas quentes não são a única preocupação. Alguns dos piores dias de poluição do mundo podem coincidir com o inverno, especialmente quando uma região é propensa a inversões de temperatura.
As inversões térmicas podem ocorrer nas cidades ou nos vales das montanhas quando o ar quente se forma sobre o ar mais frio no solo. As inversões térmicas cobrem e retêm a poluição numa zona, impedindo que a poluição se disperse para outros locais.
As inversões também podem ser influenciadas pela circulação induzida pelas ilhas de calor nas zonas urbanas. O efeito de ilha de calor ocorre quando os edifícios, estradas e infra-estruturas urbanas absorvem mais calor do que as árvores e massas de água circundantes. Isto leva a temperaturas mais elevadas nas zonas urbanas do que nas zonas periféricas e mais verdes.
De acordo com estudos efectuados em 2014 e 2015 no Journal of Applied Meteorology e Climatology, as camadas de ar numa inversão interagem com o calor e os poluentes nas zonas urbanas, provocando uma poluição atmosférica grave.[10,11] Se a zona urbana se situar num vale, a circulação do ar é dificultada pelo calor urbano e pelas más opções de ventilação para dispersar os poluentes para fora da ilha.
As cidades localizadas em vales ou perto de cadeias montanhosas, como Salt Lake City, Los Angeles, Denver e Cidade do México, podem estar sujeitas a poluição grave devido a inversões de temperatura[12,13,14,15].
Temperaturas de inverno
As temperaturas frias significam frequentemente que as pessoas têm de recorrer à combustão para aquecer as suas casas. Cozinhar e queimar combustível pode levar a dias de poluição extremamente pesada de partículas para as pessoas que queimam madeira, carvão e esterco de baixo custo.
Durante o inverno de 2020-2021, as escolhas de combustível para o inverno conduziram a condições de qualidade do ar perigosas para os cidadãos urbanos na Mongólia, no Afeganistão e no Quirguizistão, na Ásia Central.
Durante o inverno, qualquer casa com uma lareira a lenha ou um fogão a lenha pode ser uma fonte de poluição do ar interior e exterior. No entanto, um estudo recente alerta para o facto de os queimadores de madeira poderem constituir uma ameaça para a qualidade do ar interior, triplicando a quantidade de poluição atmosférica no interior de uma casa.[16]
Um estudo de 2020 publicado na Atmosphere analisou a utilização de queimadores de madeira em South Yorkshire, Inglaterra.[17] O estudo concluiu que, quando os queimadores estavam acesos, os níveis médios de partículas aumentavam de 27 microgramas por metro cúbico (μg/m3) para 195 μg/m3.
O índice de qualidade do ar dos EUA considera que 195 μg/m3 é "Muito Insalubre".
Na foto: Índice de qualidade do ar dos EUA. Fonte: IQAir e U.S. EPA
A poluição do ar e o clima, o vento e a temperatura interagem para melhorar ou, muito frequentemente, piorar a qualidade do ar
O conhecimento das condições ambientais e da forma como interagem com a poluição atmosférica pode ajudar a compreender melhor o que está a contribuir para a má qualidade do ar.
