A equação de difusão-advecção é muito utilizada no campo de estudos da poluição atmosférica na determinação da concentração de poluentes. Uma maneira de solucionar o problema de fechamento desta equação está baseada na hipótese de transporte por gradiente que, em analogia com a difusão molecular, assume que o fluxo turbulento de concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Neste trabalho, diferentemente do modo tradicional, utiliza-se uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio. Desta forma, obtém-se uma equação que leva em conta a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos. Portanto, a proposta do presente trabalho é a obtenção da solução analítica desta nova equação utilizando-se a técnica da Transformada de Laplace, considerando-se a Camada Limite Planetária (CLP) como um sistema multicamadas. Os parâmetros que encerram a turbulência sâo derivados da teoria de difusão estatística de Taylor combinada com a teoria de similaridade convectiva válidos para grandes tempos de difusão. Finalmente, na avaliação da performance deste modelo que considera a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos, utilizam-se os dados experimentais de Copenhagen e Prairie Grass.

A equação de difusão-advecção é muito utilizada no campo de estudos da poluição atmosférica na determinação da concentração de poluentes. Uma maneira de solucionar o problema de fechamento desta equação está baseada na hipótese de transporte por gradiente que, em analogia com a difusão molecular, assume que o fluxo turbulento de concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Neste trabalho, diferentemente do modo tradicional, utiliza-se uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio. Desta forma, obtém-se uma equação que leva em conta a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos. Portanto, a proposta do presente trabalho é a obtenção da solução analítica desta nova equação utilizando-se a técnica da Transformada de Laplace, considerando-se a Camada Limite Planetária (CLP) como um sistema multicamadas. Os parâmetros que encerram a turbulência sâo derivados da teoria de difusão estatística de Taylor combinada com a teoria de similaridade convectiva válidos para grandes tempos de difusão. Finalmente, na avaliação da performance deste modelo que considera a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos, utilizam-se os dados experimentais de Copenhagen e Prairie Grass.

A equação de difusão-advecção é muito utilizada no campo de estudos da poluição atmosférica na determinação da concentração de poluentes. Uma maneira de solucionar o problema de fechamento desta equação está baseada na hipótese de transporte por gradiente que, em analogia com a difusão molecular, assume que o fluxo turbulento de concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Neste trabalho, diferentemente do modo tradicional, utiliza-se uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio. Desta forma, obtém-se uma equação que leva em conta a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos. Portanto, a proposta do presente trabalho é a obtenção da solução analítica desta nova equação utilizando-se a técnica da Transformada de Laplace, considerando-se a Camada Limite Planetária (CLP) como um sistema multicamadas. Os parâmetros que encerram a turbulência sâo derivados da teoria de difusão estatística de Taylor combinada com a teoria de similaridade convectiva válidos para grandes tempos de difusão. Finalmente, na avaliação da performance deste modelo que considera a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos, utilizam-se os dados experimentais de Copenhagen e Prairie Grass.

Mestre -- Escola Nacional de Saude Publica, Rio de Janeiro, 2001.

Mestre -- Universidade de Sao Paulo. Faculdade de Saude Publica. Departamento de Saude Ambiental, Sao Paulo, 2003.

O objetivo deste trabalho é apresentar alguns métodos numéricos para resolver a equação da convecção-difusão, em um espaço uni-dimensional. Demonstrada a derivação desta equação, parte-se para a sua adaptação ao espaço uni-dimensional. A seguir, é considerado o fenômeno da difusão, isoladamente. Num segundo momento, é feito um estudo sobre o fenômeno da convecção, isoladamente. Posterionnente, considera-se o caso geral, em que os fenômenos da convecção e da difusão ocotrem simultaneamente. A importante questão da estabilidade em soluções numéricas também é analisada Ao final de cada uma das três situações mencionadas, são apresentados resultados práticos dos programas computacionais apl icados a elas. / The purpose of this work is show some numerical methods to solve diffusionconvection equation, in one dimension. Showed the deduction ofthis equation, discribring the problem, we present its adaptation to one dimension. After this, severa! steps are fulfi li: first, the di.tfusion phenomenon is considered isolated; second, the convection phenomenon is studied isolated; third, the general case, where convection and diffusion phenomena happened together. The major question about stability is also analysed. At the end ofthe three above situations, we give some praticai results of computational programs applied to them.

O objetivo deste trabalho é apresentar alguns métodos numéricos para resolver a equação da convecção-difusão, em um espaço uni-dimensional. Demonstrada a derivação desta equação, parte-se para a sua adaptação ao espaço uni-dimensional. A seguir, é considerado o fenômeno da difusão, isoladamente. Num segundo momento, é feito um estudo sobre o fenômeno da convecção, isoladamente. Posterionnente, considera-se o caso geral, em que os fenômenos da convecção e da difusão ocotrem simultaneamente. A importante questão da estabilidade em soluções numéricas também é analisada Ao final de cada uma das três situações mencionadas, são apresentados resultados práticos dos programas computacionais apl icados a elas. / The purpose of this work is show some numerical methods to solve diffusionconvection equation, in one dimension. Showed the deduction ofthis equation, discribring the problem, we present its adaptation to one dimension. After this, severa! steps are fulfi li: first, the di.tfusion phenomenon is considered isolated; second, the convection phenomenon is studied isolated; third, the general case, where convection and diffusion phenomena happened together. The major question about stability is also analysed. At the end ofthe three above situations, we give some praticai results of computational programs applied to them.

O objetivo deste trabalho é apresentar alguns métodos numéricos para resolver a equação da convecção-difusão, em um espaço uni-dimensional. Demonstrada a derivação desta equação, parte-se para a sua adaptação ao espaço uni-dimensional. A seguir, é considerado o fenômeno da difusão, isoladamente. Num segundo momento, é feito um estudo sobre o fenômeno da convecção, isoladamente. Posterionnente, considera-se o caso geral, em que os fenômenos da convecção e da difusão ocotrem simultaneamente. A importante questão da estabilidade em soluções numéricas também é analisada Ao final de cada uma das três situações mencionadas, são apresentados resultados práticos dos programas computacionais apl icados a elas. / The purpose of this work is show some numerical methods to solve diffusionconvection equation, in one dimension. Showed the deduction ofthis equation, discribring the problem, we present its adaptation to one dimension. After this, severa! steps are fulfi li: first, the di.tfusion phenomenon is considered isolated; second, the convection phenomenon is studied isolated; third, the general case, where convection and diffusion phenomena happened together. The major question about stability is also analysed. At the end ofthe three above situations, we give some praticai results of computational programs applied to them.

[pt] O Réveillon em Copacabana, no Rio de Janeiro, na virada do dia 31/12 para o dia 01/01, ocorre com a queima de 17 a 25 t de fogos de artifícios com duração entre 12 a 17 minutos. Estudos realizados em outros países durante comemorações com queima de fogos mostram um aumento significativo de alguns poluentes no ar. Este estudo avaliou a qualidade do ar em Copacabana durante as comemorações do ano novo de 2015 a 2020, considerando as concentrações do MP10, SO2, CO e O3 amostrados na estação automática. Pelo teste de Shapiro-Wilk, uma distribuição assimétrica no banco de dados foi observada, e através do teste não paramétrico as concentrações diárias entre os dias 31 de dezembro e 01 de janeiro foram testadas. A composição química MP2,5 amostrado na estação semiautomática de Copacabana em 2019, foi realizada através das técnicas analíticas de cromatografia de íons (CI) e espectrometria de massa por plasma acoplado indutivamente (ICP-MS), traduzido do inglês, inductively coupled plasma mass spectrometry. Durante o ano de 2019, as concentrações diária e anual do MP(2,5) não ultrapassaram os padrões nacionais de qualidade do ar, mas segundo os padrões recomendados pela OMS, a qualidade do ar esteve inapropriada. As concentrações elementares e iônicas determinadas por ICP-MS e CI indicaram espécies características de fontes veiculares e naturais. Em 01 de janeiro de 2020 a concentração dos íons Cl(-) e Na(+), foi atribuída ao spray marinho, e a ausência dos ânions C2H3COO(-), CH2(COO)2(2-) CHOO(-) e C2O4(2-) foi atribuída à diminuição da circulação urbana. / [en] New Year s Eve in Copacabana, Rio de Janeiro, at the turn of 12/31 to 01/01, takes place with the burning of 17 to 25 t of fireworks lasting between 12 and 17 minutes. Studies carried out in other countries during celebrations with fireworks show a significant increase in some pollutants in the air. This study evaluated the air quality in Copacabana during the New Year celebrations from 2015 to 2020, considering the concentrations of PM10, SO2, CO and O3 sampled at the automatic station. By the Shapiro-Wilk test, an asymmetry distribution in the database was observed, and through the non-parametric test the daily concentrations between December 31st and January 1st were tested. The chemical composition PM2.5 sampled at the semi-automatic station in Copacabana in 2019 was performed using analytical techniques of ion chromatography (IC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). During the year 2019 concentrations of PM2.5 not exceeded to national air quality standards, but according to the standards recommended by the WHO, the air quality was inappropriate. The elemental and ionic concentrations determined by ICP-MS and CI indicated species characterized from vehicular and natural sources. On January 1, 2020, the concentration ions of Cl(-)and Na(+) was attributed to marine spray, and the absence of the anions C2H3COO(-), CH2(COO)2(2-) CHOO(-) e C2O4(2-) was attributed to the lowest urban circulation.

[pt] Amostras de precipitação foram coletadas em dois locais distintos (Gávea e Parque Nacional da Serra dos Órgãos - PARNASO) no estado do Rio de Janeiro, no período de abril de 2022 a abril de 2023. As amostras foram analisadas quanto aos constituintes iônicos por cromatografia de íons (CI) e quanto aos elementos traço por ICP-MS para a determinação de suas concentrações e identificação das fontes potenciais. A concentração dos íons (microequivalentes L-1 ) das amostras da Gávea foi (oxalato) < fluoreto < (malonato) < (brometo) < (acetato) < (sulfato) < (nitrato) < Cle (potássio) < (magnésio) < (amônia)< (cálcio) < (sódio) , enquanto nas do PARNASO foi (brometo) < (oxalato) < (acetato) < (oxalato)< (nitrato) < (fosfato) < Cle (cálcio) < (magnésio) < (potássio) < (sódio) . Já a concentração (miligrama por litro) dos elementos traço na Gávea foi (cromo) = (níquel) = (estanho) < (manganês) < (cobre) < (ferro) < (chumbo) < (zinco), enquanto no PARNASO foi (cromo) < (manganês) < (níquel) < (ferro) < (estanho) < (chumbo) < (cobre) < (zinco). As amostras da Gávea apresentaram um pH médio de 5,73 e uma condutividade média de 21,9 microsiemens cm-1 , enquanto as do PARNASO um pH de 6,05 e uma condutividade de 21,4 microsiemens cm-1 . (Sódio) e (Cloreto) foram os íons mais abundantes na precipitação em ambos os locais, tendo sua origem fortemente associada ao spray marinho. Correlações significativas, fatores de enriquecimento, frações não marinhas e fracionamento de fontes foram realizados para sugerir a origem das espécies iônicas determinadas. A região urbana da Gávea sofreu um maior impacto das fontes antropogênicas (52 por cento), enquanto a região preservada do PARNASO das fontes naturais (62 por cento). Os elementos traço principais foram avaliados a partir da comparação com estudos anteriores presentes na literatura. (Estanho) e (chumbo) foram associados ao desgaste de componentes veiculares, aditivos de combustível e tráfego. As altas de (ferro), (níquel) e (zinco) no PARNASO sugeriram a contribuição, respectivamente, do solo, dos combustíveis líquidos/carvão e dos materiais vegetais geológicos/micronutrientes. Assim, foi confirmada a eficácia da água da chuva como outra ferramenta de avaliação da qualidade do ar de uma região. Além disso, comprovou-se, conforme esperado, que a poluição na Gávea foi maior do que no PARNASO. / [en] Precipitation samples were collected in two different locations (Gávea and Serra dos Órgãos National Park - PARNASO) in the state of Rio de Janeiro, from April 2022 to April 2023. The samples were analyzed for ionic constituents by ionchromatography (IC) and to trace elements by ICP-MS to determine their concentrations and identify potential sources. The ion concentration (microequivalents L-1) of the Gávea samples was (oxalate) < (fluoride)< (malonate)< (bromide)< (acetate)< (sulfate)< (nitrate) < (chloride) and (potassium) < (magnesium) < (ammonium) < (calcium) < (sodium), while in PARNASO it was (bromide)< (oxalate)<(acetate)< (sulfate) < (nitrate) < (phosphate)< Cl and (calcium) < (magnesium) < (sulfate) < (potassium) < (sodium). The concentration (milligram per liter) of the trace elements in Gávea was (chrome) = (nickel)= (tin) < (manganese) < (copper)< (iron) < (lead) < (zinc), while in PARNASO it was (chrome) < (manganese) < (nickel) < (iron) < (tin)< (lead)< (copper) <(zinc). The samples from Gávea had an average pH of 5.73 and an average conductivity of 21.9 (microsiemens) cm-1, while those from PARNASO had a pH of 6.05 and a conductivityof 21.4 (microsiemens) cm-1. (sodium) e (chloride) were the most abundant ions in precipitation in bothlocations, having their origin strongly associated with sea spray. Significant correlations, enrichment factors, non-marine fractions and source fractio nation were performed to suggest the origin of the determined ionic species. The urban region of Gávea suffered a greater impact fro man thropogenic sources (52 percent), while the preserved region of PARNASO from natural sources (62 percent). The main trace elements were evaluated based on comparison with previous studies in the literature. (Tin) and (lead) have been linked to wear on vehicle components, fuel additives, and traffic. The increases in (iron), (nickel) and (zinc) in PARNASO suggested the contribution, respectively, of soil, liquid fuels/coal and geological plant materials/micronutrients. Thus, the effectiveness of rainwater as another tool for assessing air quality in a region was confirmed. Furthermore, it was proven, as expected, that pollution in Gávea was greater than in PARNASO.