Os horizontes enfumaçados e os alertas de qualidade do ar têm sido frequentemente notícia em todo o Nordeste este verão, coincidentemente enquanto está em curso um dos maiores projectos de investigação sobre o ozono.
Ao contrário do fumo ou do smog, o ozono não é visível a olho nu, mas os seus perigos são de grande alcance e impacto. É por isso que os cientistas confiam na modelação de alta resolução do Baron para seguir e prever a formação química e o movimento deste gás nocivo.
A "criança problemática" da poluição
"A cidade de Nova Iorque é a nossa filha problemática da poluição crónica pelo ozono". Estas são as palavras de Paul Miller, Diretor Executivo dos Estados do Nordeste para a Gestão Coordenada do Uso do Ar(NESCAUM). A coligação NESCAUM promove e apoia programas para reduzir os efeitos adversos da poluição atmosférica e das alterações climáticas de New Jersey ao Maine.
Embora os níveis de poluição tenham caído notavelmente nos últimos anos em todo o país, a área metropolitana da cidade de Nova York (NYC) continua a violar os padrões federais de qualidade do ar baseados na saúde. Uma das iniciativas do NESCAUM é o Long Island Sound Tropospheric Ozone Study(LISTOS), um esforço cooperativo entre investigadores e agências governamentais que começou em 2017 para investigar a formação de ozono e o seu transporte a sotavento da região de Nova Iorque.
"O objetivo é compreender melhor os processos químicos e meteorológicos que conduziram a este problema crónico do ozono", disse Paul.
"E o modelo [Baron] tem sido fundamental para o nosso sucesso", acrescenta.
Observações de qualidade começam com uma melhor modelação
A identificação das fontes e causas do ozono de superfície é fundamental para a implementação e aplicação de esforços de atenuação. E as características geográficas únicas do Long Island Sound acrescentam complexidade a este processo de descoberta. A massa de água pouco profunda encontra-se a sotavento da região mais densamente povoada dos Estados Unidos, fazendo fronteira com Connecticut a norte, Long Island a sul e Manhattan a oeste.
Xinrong Ren é um cientista físico no Laboratório de Recursos Aéreos da NOAA, que estuda os efeitos dos gases nocivos nos níveis mais baixos da nossa atmosfera. Ele explicou porque é que a qualidade do ar nesta região é tão prejudicial e difícil de estudar.
"Temos tantas megacidades perto desta massa de água que ela actua como um dissipador de calor para toda a poluição proveniente de Nova Iorque", diz Xinrong. "E depois, à tarde, quando o sol aquece mais o solo, há um fluxo em terra que traz toda a poluição emitida anteriormente de volta para terra", acrescenta.
O objetivo da equipa de Xinrong é caraterizar a emissão de poluentes atmosféricos e de gases com efeito de estufa utilizando sensores terrestres e aéreos, o que os ajuda a identificar como e onde a poluição atmosférica se pode ter formado. E diz que o modelo Baron os ajuda a saber onde e quando utilizar eficazmente o seu equipamento de deteção.
"Utilizamos o pico máximo de ozono de 8 horas do modelo para ter uma noção do espaço e ver as piores condições", disse Ren. "O modelo ajuda-nos realmente a saber onde realizar as nossas missões, especialmente porque estes gases são difíceis de ver", acrescenta.
Xinrong utilizou o exemplo recente dos céus cheios de fumo dos incêndios florestais canadianos para sublinhar que o que se vê nem sempre equivale a níveis elevados de ozono. Embora seja verdade que os níveis de ozono neste verão foram "dos piores que já se viram", as partículas de fumo não se comportam da mesma forma que a poluição superficial por ozono, que não é visível a olho nu.
Mais de 15 anos de ajuda do Baron
A Baron Weather forneceu à NESCAUM uma solução de modelação personalizada durante mais de 15 anos. A NOAA também utilizou a modelação exclusiva da Baron para outros estudos de investigação da qualidade do ar durante esse período de tempo.
"Os dados que fornecemos dão aos investigadores acesso direto a condições de previsão detalhadas nas camadas mais baixas da atmosfera", disse John McHenry, cientista-chefe de modelização do Baron. "Além disso, os nossos modelos funcionam em dois horizontes temporais e resoluções diferentes: uma escala continental de 5 dias e uma previsão de 2 dias de resolução mais fina", referiu.
A Baron fornece dois modelos diferentes aos investigadores da LISTOS: 1) uma versão do modelo de código aberto Community Multiscale Air Quality (CMAQ) da Agência de Proteção Ambiental (EPA), e 2) um modelo interno exclusivo que inclui a representação mais avançada de nuvens disponível em qualquer sistema de monitorização da qualidade do ar.
"As nuvens desempenham um papel fundamental na química atmosférica, o que permite ao nosso modelo fornecer uma compreensão mais detalhada dos processos de formação e evolução do ozono", acrescentou McHenry.
Os resultados dos modelos Baron incluem mapas de previsão animados que indicam as áreas susceptíveis de exceder a norma de ozono (à esquerda), juntamente com uma vista única da secção transversal( diagramaSkew-T ) que utiliza uma terceira linha verde (à direita) para prever o perfil vertical das concentrações de ozono.
O que se segue para a LISTOS
O estudo NESCAUM de Long Island é apenas um dos vários que estão a ser realizados em todo o país este mês pela NOAA, pela NASA e por 21 universidades, naquilo a que se chama uma"investigação científica sem precedentes", segundo o administrador da NOAA, Rick Spinrad, PhD. As fontes de poluição atmosférica serão identificadas através da utilização de vários satélites, aviões de investigação, veículos e até instrumentos em mochilas.
A Agência de Proteção do Ambiente (EPA) afirma que, após décadas de declínio do ozono troposférico e das partículas em suspensão, as tendências de descida abrandaram nos últimos anos. O esforço LISTOS ajudará as empresas e as comunidades a identificar melhor as fontes de poluição atmosférica e o comportamento das suas plumas, com o objetivo de melhorar as previsões da qualidade do ar urbano e regional.
"A nossa missão é compreender melhor os processos químicos e meteorológicos que estão a conduzir a este problema crónico de ozono a sotavento de Nova Iorque", disse Paul.
Os resultados deste estudo serão partilhados com as autoridades ambientais estatais e locais para as ajudar a tomar melhores decisões que, por sua vez, ajudarão a reduzir a poluição atmosférica na área da grande cidade de Nova Iorque.
