A temperatura e o vento são frequentemente incluídos em 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?

Aqui está uma revisão de 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]. 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 acumular-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 na revista Journal of Geophysical Research: Atmospheres concluiu que as brisas dos vales das montanhas desempenharam um papel na criação de uma segunda camada de poluição em Pequim, na China[2].

As brisas dos vales montanhosos, que sopram predominantemente para sul, recolheram os poluentes da superfície da cidade, fluíram ao longo da face das montanhas e criaram uma segunda camada elevada de poluição que flui na direção norte sobre a cidade. Os poluentes dessa camada podiam 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. Como as partículas grossas (PM10), como o pó, a sujidade e o pólen, são maiores e mais pesados 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 das PM2.5. Os investigadores de Lanzhou, China mediu o impacto da chuva nas concentrações de PM10, PM2,5 e PM1 no ar entre 2005 e 2007[4]. A chuva extremamente intensa podia reduzir ligeiramente as partículas poluentes maiores, mas não tinha praticamente qualquer efeito nas partículas com menos de 2,5 mícrones.

Quando as gotas de chuva caem, podem também atrair partículas poluentes em aerossol, num processo designado por coagulação. Num artigo publicado na Química e Física da Atmosfera em 2015, os investigadores descobriram que quanto mais pequenas as gotas, mais facilmente a água atrai os aerossóis[5] e que a baixa humidade relativa também ajuda 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 névoa de ozono

O calor do verão pode dar origem a neblinas - um aspeto de nevoeiro que se encontra mais frequentemente nas zonas urbanas. Mas em vez de ser composta por minúsculas gotículas de água como o nevoeiro, a neblina de verão é, na realidade, uma nuvem ao nível do solo ozonoou smog.

Quando óxidos de azoto e compostos orgânicos voláteis (COV) emitidos pela combustão - frequentemente de veículos - interagem com a luz solar, a reação cria ozono.

O ozono é menos comum quando há muita humidade, chuva, vento ou temperaturas mais baixas[6].

Como o tempo quente é um fator importante na criação de ozono, cidades famosas pelo sol como Los Angeles podem ter problemas com dias de forte smog. 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. Em Colúmbia Britânica, Canadá durante os meses de 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 Lyttonconhecida pelas suas temperaturas normalmente elevadas e pelo seu clima seco para os padrões canadianos, foi destruída por um dos incêndios florestais. 1.000 pessoas foram evacuadas e duas morreram.

Os incêndios florestais, por sua vez, geram fumo e PM2.5, que podem ser arrastados para milhares de quilómetros da sua origem quando transportados pelos ventos dominantes. Por exemplo, o fumo de 26 000 incêndios florestais individuais incêndios florestais na Amazónia em 2019 poderia ser detectado a 11.000 quilómetros de distância em Papua Nova Guiné e 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 área, 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 conduz 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 and ClimatologySe 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 situadas em vales ou perto de cadeias montanhosas como Salt Lake CityLos Angeles, Denvere a Cidade do México podem estar sujeitas a poluição severa devido a inversões de temperatura[12,13,14,15].

Temperaturas no 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 por partículas extremamente pesadas para as pessoas que queimam madeira, carvão e estrume de baixo custo.

Durante o inverno de 2020 a 2021, as escolhas de combustível de inverno levaram a condições perigosas de qualidade do ar para os cidadãos urbanos em Mongólia, Afeganistão e Quirguizistão na Ásia Central.

Durante o inverno, qualquer casa com uma lareira ou 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 dentro de uma casa[16].

Um estudo de 2020 publicado na Atmosfera 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 conclusão

A poluição atmosférica e o clima, o vento e a temperatura interagem para melhorar ou, com demasiada frequência, piorar a qualidade do ar

Conhecer as condições ambientais e a forma como estas interagem com a poluição atmosférica pode ajudar a compreender melhor o que está a contribuir para a má qualidade do ar.