Simulação numérica da concentração média dos 𝑁𝑂𝑥 utilizando um sistema de modelagem Lagrangiano estocástico de dispersão atmosférica no estado do Maranhão
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Date
2022-02-04Primeiro coorientador
Mortarini, Luca
Primeiro membro da banca
Puhales, Franciano Scremin
Segundo membro da banca
Degrazia, Franco Caldas
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O presente trabalho teve como objetivo aplicar um sistema de modelagem Lagrangiano
de dispersão atmosférica utilizando os modelos WRF e SprayWeb para estimar as concentrações
médias dos Óxidos de Nitrogênio(𝑁𝑂𝑥), no intuito de avaliar o comportamento da pluma de
dispersão do Complexo Termoelétrico de Parnaíba localizada na região centro-leste do estado
do Maranhão. Sendo assim, avaliou-se as condições de transporte dessas quantidades, a partir
de análises da circulação atmosférica local e o desempenho da simulação durante condições
particulares, como por exemplo, a Frente de Brisa Noturna e condições de vento fraco. O
período de estudo avaliado foi o mês de Novembro de 2018, por representar o regime seco
do estado. Além disso, foram realizados dois estudos de caso para avaliar o desempenho do
modelo, sendo estes o dia 16 de novembro, no qual apresentou o 𝑅2 superior a 0,5 e o dia 29 de
novembro que apresentou o 𝑅2 em valores de abaixo de 0,06, o erro quadrático médio também
foi menor no dia 16 de novembro,quando comparado ao dia 29 de novembro. Em termos de
configuração da grade, a simulação apresenta duas grades aninhadas, a primeira foi utilizada
para descrever condições meteorológicas e de transporte a nível regional. Na segunda têm-se o
acoplamento como modelo Lagrangiano SprayWeb. Neste sistema de modelagem,utiliza-se de
esquemas de parametrizações MYNN 2.5 para resolver a Camada Limite Planetária no modelo
WRF, em seguida são resolvidos os termos turbulentos e de difusão atmosférica por um código
de interface como método de Hanna (1982).Estes termos de dispersão, são então utilizados
como entrada no modelo Lagrangiano SprayWeb, assim como da dos reais da taxa de emissão
da UTE Parnaíba. Para avaliar essa simulação, utilizou-se os dados observados de 9 estações
meteorológicas automáticas provenientes do INMET para validar as simulações dos modelos,
sendo 2 destas estações com sensores do composto de gases 𝑁𝑂𝑥 provenientes da CTP/Eneva. As análises como sistema de modelagem WRF-SprayWeb indicaram que algumas
forçantes da circulação atmosférica local estavam associadas a diferentes comportamentos da
pluma de dispersão ao longo do ciclo diário, especificamente a Brisa Diurna, a Frente de Brisa
Noturna e os ventos fracos noturnos. Esses sistemas atmosféricos estavam associados a períodos em que haviam elevadas concentrações dos 𝑁𝑂𝑥 em superfície.
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