Neste trabalho foi avaliado o impacto na simulação dos poluentes fotoquímicos do uso de diferentes parametrizações da Camada Limite Planetária (CLP) para a Região Metropolitana de São Paulo, utilizando o modelo de mesoescala não-hidrostático Weather Research and Forecasting (WRF) com o acoplamento dos módulos químicos (WRF/Chem). Para análise da acurácia dos resultados obtidos com o modelo, foram utilizadas as medições realizadas pelas estações automáticas da CETESB em superfície, e a validação do perfil vertical da concentração de O3 com base nos dados do experimento de lançamento de ozoniosondas realizado dentro do contexto de um projeto de políticas públicas (recursos FAPESP) realizado durante o período de estudo. A motivação para a realização do presente trabalho foi a grande dificuldade de representação da estrutura da CLP em especial durante o período noturno sobre áreas urbanas. O estudo contou com a utilização inédita do modelo on-line para simulação da composição química da atmosfera da RMSP, e por fim analisou o impacto do acoplamento com o modelo urbano Urban Canopy Model (UCM), com o modelo WRF-Chem. A área de estudo é a Região Metropolitana de São Paulo e adjacências, e o período estudado foi de 28/10 a 01/11/2006. As variações anuais da temperatura do ar, velocidade do vento e radiação solar para o ano de 2006, mostraram que o mês de outubro foi marcado por grande disponibilidade de radiação solar, altos valores de temperatura do ar e ventos intensos. As simulações com casos idealizados mostraram que o esquema numérico de CLP, YSU (Yonsei University) representou melhor a variação da Camada Limite na área urbana, o que influenciou diretamente na dispersão dos poluentes. Já para as simulações de casos reais os resultados mostraram uma boa correlação entre simulado e observado para as concentrações superficiais de O3 e CO e uma grande dificuldade do modelo em representar o perfil vertical da concentração de O3, quando utilizada a versão 2.1 do modelo WRF/Chem. Problema este parcialmente resolvido (podendo melhorar ainda mais) quando é utilizada uma versão mais recente do modelo WRF-Chem, como o caso da versão 3, acoplada com o modelo urbano UCM. Os experimentos realizados para estimar o impacto do tipo do uso do solo sobre a variação da altura da CLP e conseqüente relação com a composição química da atmosfera, mostraram que a altura da CLP é mais alta sobre áreas urbanas em comparação com áreas rurais, portanto influenciando de forma efetiva na dispersão dos poluentes. No presente trabalho foi mostrado o transporte de poluentes existente entre as regiões metropolitanas de São Paulo, Campinas e Sorocaba, devido principalmente a topografia que atua canalizando o vento na direção de Campinas e Sorocaba. A proximidade com as fontes de emissão mostrou ser um fator importante para o nível de concentração de O3, pois à medida que se afasta das fontes de emissão tanto vertical quanto horizontalmente a concentração de O3 aumenta. E devido a sua relativa proximidade com o Oceano Atlântico, a RMSP é beneficiada com a formação da Brisa Marítima que auxilia na dispersão dos poluentes emitidos e formados na RMSP. / This work evaluated the parameterizations´ sensibility of the Planetary Boundary Layer (PBL) in the simulation of photochemical pollutants above the Metropolitan Region of São Paulo, by using the Weather Research and Forecasting (WRF) non-hydrostatic mesoscale model, with the coupling of chemical modules (WRF/Chem). In order to analyze the accuracy of the results obtained with the model, there will be used the measurements made by the automatic air quality stations from CETESB on surface, and the validation of the O3 vertical profile, will be based on ozonesoundings experiments conducted during the period of the study. The motivation for this study was the great difficulty in representing the PBLs structure specially during the night, witch is an new utilization of an on-line model to simulate the chemical composition of the atmosphere of the MASP, and finally, to analyze the impact of the coupling with the Urban Canopy Model (UCM). The study area is the Metropolitan Region of São Paulo and surroundings, and the period was between 10/28 11/01/2006. The annual variations of the air temperature, wind speed and solar radiation for 2006, showed that the month of October was marked by wide availability of solar radiation, high values of air temperature and intense winds. The simulations with idealized cases showed that the PBLs order of height based on the numerical scheme is YSU, MYJ, BOULAC and UCM, which influences directly the dispersion of pollutants with lower concentrations of the CO for YSU and higher for UCM respectively, and for the concentrations of the O3, the scheme YSU shows lower concentrations but unlike the CO, the other schemes are equal. However, for the simulations of real cases, the results showed a good correlation between simulated and observed for the surface concentrations of the O3 and CO, and a great difficulty of the model on the vertical profiles representation of the concentration of O3, when the 2.1 version of the WRF/Chem model is used. This problem was partially solved (can be better improved) when used with the latest version, as version 3, and coupled with the Urban Canopy Model. The experiments performed to estimate the impact of the land use type on the variation of the PBL height and consequent relationship with the chemical composition of the atmosphere, showed that the PBL height is higher on the urban areas compared to rural areas, thus influencing effectively in the dispersal of pollutants, and a lower PBL height was associated with higher concentrations due to lower dispersion of pollutants. This work has demonstrated the transport of pollutants between the metropolitan regions of São Paulo - Campinas and São Paulo - Sorocaba, due to topography that acts targeting the wind in the direction of Campinas. The proximity of emission sources has been important for the level of concentration of O3, as it moves away from sources of emissions both vertically and horizontally increases its concentration. Due the proximity with the Atlantic Ocean, the formation of Sea Breeze helps dispersion of pollutants emitted and formed in the MASP.

Esta tese tem o objetivo de apresentar um modelo matemático, para simular a dispersão de poluentes na atmosfera, que considera a variação temporal do campo de vento e dos coeficientes de difusão turbulenta, além disso, representar uma fonte móvel através de fontes pontuais. Sendo assim, usa-se a ideia do método da decomposição de Adomian e a técnica GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) no intuito de resolver a equação de advecção difusão, a qual descreve o fenômeno citado. Ainda, implementa-se o modelo proposto com o conjunto de dados do experimento de OLAD (Over Land Alongwind Dispersion) e, por fim, comparam-se os resultados obtidos e os dados de concentração coletados no experimento mencionado. / This thesis aims to present a mathematical model to simulate the dispersion of pollutants in the atmosphere, which considers the temporal variation of the wind field and the eddy diffusivity. Moreover, it represents a moving source through point sources. To reach this goal, it uses the idea of the Adomian decomposition method together with the GILTT technique (Generalized Integral Laplace Transform Technique) in order to solve the advection-diffusion equation, which describes the phenomenon. It further implements the model proposed with the dataset of OLAD (Dispersion Over Land Alongwind) experiment and finally the results obtained and the concentration observed are compared.

Localizados na interface entre a terra e o mar, sistemas estuarinos estão propensos a grandes influências de substâncias que são introduzidas por diversas fontes, incluindo rios, deposição atmosférica, efluentes e escoamento de água superficial. Estas áreas, em geral, possuem um forte gradiente de concentração de substâncias químicas, onde essas são transformadas, retidas ou eliminadas. O Canal de Piaçaguera está inserido no Sistema Estuarino de Santos e São Vicente (SESS), localizado na Bacia Hidrográfica da Baixada Santista, situada na região Região Metropolitana da Baixada Santista (RMBS), que compreende os municípios de Cubatão, Santos, São Vicente, Guarujá e Praia Grande. No SESS foram implantadas, na década de 50, diversas indústrias de base (siderurgia, petroquímica e de fertilizantes), que assim como o Porto de Santos, maior da América Latina, detém alto potencial poluidor, o que fez desse estuário um grande receptor de resíduos tóxicos e efluentes líquidos contaminados. A região do Canal de Piaçaguera, área considerada mais crítica em termos de poluição desse estuário, recebe efluentes de diversas indústrias e tem como outras importantes fontes poluidoras as atividades de dragagem, deposição atmosférica, águas provenientes de drenagem superficial, esgotos clandestinos e o Porto de Santos. O presente trabalho buscou ampliar o conhecimento da poluição das águas superficiais do Canal de Piaçaguera e verificar a influência da hidrodinâmica na contaminação dessa área e em outras áreas do estuário. Primeiramente foi realizada uma avaliação dos dados de qualidade das águas superficiais da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) medidos em pontos dos rios Mogi, Piaçaguera e Cubatão, os quais despejam suas águas no canal, dos anos de 2000 a 2010. Para estimar as concentrações e área atingidas foram realizadas simulações da dispersão de poluentes em pontos dentro e fora do canal, a partir da modelagem numérica acoplada, de hidrodinâmica e dispersão. O diagnóstico de qualidade da água indica comprometimento da qualidade ambiental dos corpos dágua estudados, visto que apresentam teores acentuados de poluentes diversos e de fontes difusas, destacando-se as industriais e dos terminais portuários. O rio Piaçaguera contribuiu com o maior número de poluentes e mais elevada concentração deles. A modelagem demonstrou que o Canal de Piaçaguera apresenta circulação com energia bem menor que outras áreas do estuário, sendo notório o menor espalhamento de poluentes nessa área, de modo que a baixa velocidade das correntes no Canal é associada a menor dispersão de partículas. Considerando o lançamento contínuo de poluentes e fatores agravantes como, baixa hidrodinâmica, a bioacumulação e resuspensão dos sedimentos contaminados, é evidente que essa área necessita de maior controle e rigidez na disposição dos materiais com alto potencial poluidor. / Located at the interface between land and sea, estuarine systems are prone to large influences of substances that are introduced by various sources, including rivers, atmospheric deposition, wastewater and surface water runoff. These areas generally have a strong concentration gradient of chemicals where these are transformed, retained or eliminated. The Piaçaguera\'s channel is inserted at the estuarine system of Santos and São Vicente (SESS), located in the Santos Basin, located in the metropolitan area of Santos (RMBS), which includes the cities of Cubatao, Santos, Sao Vicente, Guaruja and Praia Grande. At the SESS were implanted, in the 1950s, several basic industries (steel, petrochemicals and fertilizers), that as the Port of Santos, Latin America\'s largest, has high pollution potential as well as the Port of Santos, what made this a great receiver estuary of toxic waste and contaminated wastewater. The region Piaçagueras channel, an area considered most critical in terms of pollution of the estuary receives effluents from various industries and its other major pollution sources of dredging activities, atmospheric deposition, water from surface drainage, underground running down and the Port of Santos . This study aimed to expand knowledge of the pollution of surface waters of the Channel Piaçaguera and the influence of hydrodynamics on the contamination of the area. We first carried out an evaluation of the data quality of surface waters of the State Environmental Company of São Paulo (Cetesb) at the points measured in the river Mogi, Piaçaguera and Cubatão, which discharge their waters into the canal, of the years 2000 to 2010. To estimate the concentrations and area affected were carried out simulations of pollutant dispersion in points inside and outside the channel from the coupled numerical modeling of hydrodynamics and dispersion. The diagnosis of water quality indicates impairment of environmental quality of the water bodies studied, since they exhibit high values concentration of various pollutants and diffuse sources, especially the industrial and port terminals. The river Piaçaguera contributed the largest number of pollutants and the higher their concentration theirs. The modeling demonstrated that the Piaçagueras channel has circulation with far less energy than other areas of the estuary, being remarkable the lowest spread of pollutants in this area, so that the low kinetic energy of currents in the channel is associated with a lower dispersion of particles. Considering the continuous discharge of pollutants and aggravating factors such as low hydrodynamics, bioaccumulation and resuspension of contaminated sediments, it is clear that this area needs greater rigidity in the control and disposal of materials with high pollution potential.

Este trabalho versa sobre a possibilidade de utilização da dispersão de poluentes como fator limitante à ocupação territorial, sendo esta uma ferramenta de avaliação para o Plano Diretor. O estudo de caso faz referência ao município de Porto Alegre, localizado no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A partir de uma revisão da literatura que aborda a emissão de partículas de gases tóxicos para a atmosfera em centros urbanos, adotaram-se critérios para a escolha de determinadas variáveis meteorológicas, de monitoramento da qualidade do ar, de uma possível fonte emissora e zonas de uso em Porto Alegre. Primeiramente, fez-se a escolha das unidades amostrais para qualidade do ar do município, sendo esta etapa seguida da obtenção dos dados dos critérios anteriormente citados junto aos órgãos competentes, acompanhada por análises estatísticas das diferentes variáveis. Na segunda parte do trabalho fez-se a comparação entre os doze meses do ano por meio de representação gráfica e constatou-se que os níveis de emissão de poluentes nos três diferentes pontos amostrais atingiram seu pico máximo no inverno, quando o vento predominante no município é sudeste, e que sua velocidade varia entre a máxima de 2,46 m/s e a mínima de 1,20 m/s, ainda que o mapa que divide o município de Porto Alegre em zonas de uso não levasse em conta a dispersão dos poluentes (sua direção e os efeitos sobre a saúde da população). Concluiu-se que, mesmo sem a utilização de um software avançado, o trabalho conseguiu mostrar a importância de se utilizar a poluição atmosférica como um condicionante no processo de ocupação urbana no município, isso em decorrência das distâncias em relação ao tempo em que os poluentes atingem o receptor e suas concentrações. Por fim, constata-se que a poluição atmosférica não condiciona a ocupação do espaço urbano, mesmo com uma legislação vigente no município, sendo a ocupação do território urbano basicamente influenciada pelo mercado imobiliário em Porto Alegre, RS. / This work deals with the possibility of using the dispersion of pollutants as a limiting factor to the territorial occupation, which is a tool for evaluating the Master Plan. The case study refers to the municipality of Porto Alegre, located in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. From the literature review that addresses the particle emission of toxic gases into the atmosphere in urban centers, were adopted criteria for the choice of certain meteorological variables, monitoring of air quality, a possible source of authority and areas of use in Porto Alegre. First became the choice of samples to air quality in the city, and then this step of obtaining data of the criteria mentioned above with the competent organs, accompanied by statistical analysis of the different variables. In the second part of the work, made a comparison between the twelve months of the year by means of graphic representation. It was found that the emission levels of pollutants in three different sample points reached its peak in the winter when the prevailing wind in the city of Porto Alegre is southeast and its velocity varies between the peak of 2.46 m / s and a minimum,1.20m / s, although the map that divides the municipality into zones of use study did not take into account the dispersion of pollutants (its direction and the effects on the health of the population). We conclude that, even without the use of advanced software, the work was able to show the importance of using air pollution as a determinant in the process of urban settlement in the municipality, that due to the distances from the time that the pollutants reach and concentrations. Finally we note that the city is not prepared enough to deal with pollutants that are emitted daily by the different sources of emissions, even with a legislation that deals with the issue, because often they are influenced by the housing market of Porto Alegre/RS.

Esta tese tem o objetivo de apresentar um modelo matemático, para simular a dispersão de poluentes na atmosfera, que considera a variação temporal do campo de vento e dos coeficientes de difusão turbulenta, além disso, representar uma fonte móvel através de fontes pontuais. Sendo assim, usa-se a ideia do método da decomposição de Adomian e a técnica GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) no intuito de resolver a equação de advecção difusão, a qual descreve o fenômeno citado. Ainda, implementa-se o modelo proposto com o conjunto de dados do experimento de OLAD (Over Land Alongwind Dispersion) e, por fim, comparam-se os resultados obtidos e os dados de concentração coletados no experimento mencionado. / This thesis aims to present a mathematical model to simulate the dispersion of pollutants in the atmosphere, which considers the temporal variation of the wind field and the eddy diffusivity. Moreover, it represents a moving source through point sources. To reach this goal, it uses the idea of the Adomian decomposition method together with the GILTT technique (Generalized Integral Laplace Transform Technique) in order to solve the advection-diffusion equation, which describes the phenomenon. It further implements the model proposed with the dataset of OLAD (Dispersion Over Land Alongwind) experiment and finally the results obtained and the concentration observed are compared.

Esta tese tem o objetivo de apresentar um modelo matemático, para simular a dispersão de poluentes na atmosfera, que considera a variação temporal do campo de vento e dos coeficientes de difusão turbulenta, além disso, representar uma fonte móvel através de fontes pontuais. Sendo assim, usa-se a ideia do método da decomposição de Adomian e a técnica GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) no intuito de resolver a equação de advecção difusão, a qual descreve o fenômeno citado. Ainda, implementa-se o modelo proposto com o conjunto de dados do experimento de OLAD (Over Land Alongwind Dispersion) e, por fim, comparam-se os resultados obtidos e os dados de concentração coletados no experimento mencionado. / This thesis aims to present a mathematical model to simulate the dispersion of pollutants in the atmosphere, which considers the temporal variation of the wind field and the eddy diffusivity. Moreover, it represents a moving source through point sources. To reach this goal, it uses the idea of the Adomian decomposition method together with the GILTT technique (Generalized Integral Laplace Transform Technique) in order to solve the advection-diffusion equation, which describes the phenomenon. It further implements the model proposed with the dataset of OLAD (Dispersion Over Land Alongwind) experiment and finally the results obtained and the concentration observed are compared.

Este trabalho versa sobre a possibilidade de utilização da dispersão de poluentes como fator limitante à ocupação territorial, sendo esta uma ferramenta de avaliação para o Plano Diretor. O estudo de caso faz referência ao município de Porto Alegre, localizado no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A partir de uma revisão da literatura que aborda a emissão de partículas de gases tóxicos para a atmosfera em centros urbanos, adotaram-se critérios para a escolha de determinadas variáveis meteorológicas, de monitoramento da qualidade do ar, de uma possível fonte emissora e zonas de uso em Porto Alegre. Primeiramente, fez-se a escolha das unidades amostrais para qualidade do ar do município, sendo esta etapa seguida da obtenção dos dados dos critérios anteriormente citados junto aos órgãos competentes, acompanhada por análises estatísticas das diferentes variáveis. Na segunda parte do trabalho fez-se a comparação entre os doze meses do ano por meio de representação gráfica e constatou-se que os níveis de emissão de poluentes nos três diferentes pontos amostrais atingiram seu pico máximo no inverno, quando o vento predominante no município é sudeste, e que sua velocidade varia entre a máxima de 2,46 m/s e a mínima de 1,20 m/s, ainda que o mapa que divide o município de Porto Alegre em zonas de uso não levasse em conta a dispersão dos poluentes (sua direção e os efeitos sobre a saúde da população). Concluiu-se que, mesmo sem a utilização de um software avançado, o trabalho conseguiu mostrar a importância de se utilizar a poluição atmosférica como um condicionante no processo de ocupação urbana no município, isso em decorrência das distâncias em relação ao tempo em que os poluentes atingem o receptor e suas concentrações. Por fim, constata-se que a poluição atmosférica não condiciona a ocupação do espaço urbano, mesmo com uma legislação vigente no município, sendo a ocupação do território urbano basicamente influenciada pelo mercado imobiliário em Porto Alegre, RS. / This work deals with the possibility of using the dispersion of pollutants as a limiting factor to the territorial occupation, which is a tool for evaluating the Master Plan. The case study refers to the municipality of Porto Alegre, located in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. From the literature review that addresses the particle emission of toxic gases into the atmosphere in urban centers, were adopted criteria for the choice of certain meteorological variables, monitoring of air quality, a possible source of authority and areas of use in Porto Alegre. First became the choice of samples to air quality in the city, and then this step of obtaining data of the criteria mentioned above with the competent organs, accompanied by statistical analysis of the different variables. In the second part of the work, made a comparison between the twelve months of the year by means of graphic representation. It was found that the emission levels of pollutants in three different sample points reached its peak in the winter when the prevailing wind in the city of Porto Alegre is southeast and its velocity varies between the peak of 2.46 m / s and a minimum,1.20m / s, although the map that divides the municipality into zones of use study did not take into account the dispersion of pollutants (its direction and the effects on the health of the population). We conclude that, even without the use of advanced software, the work was able to show the importance of using air pollution as a determinant in the process of urban settlement in the municipality, that due to the distances from the time that the pollutants reach and concentrations. Finally we note that the city is not prepared enough to deal with pollutants that are emitted daily by the different sources of emissions, even with a legislation that deals with the issue, because often they are influenced by the housing market of Porto Alegre/RS.

nÃo hà / Os problemas de poluiÃÃo do ar se tornam cada vez mais crÃticos, necessitando de controles e monitoramentos contÃnuos, a fim de assegurar um ambiente adequado à comunidade em geral. O impacto das fontes de poluiÃÃo do ar existente ou de novas fontes pode ser avaliado, atravÃs de modelos matemÃticos ou modelos de qualidade do ar. Esta ferramenta permite avaliar os riscos (efeitos) dos poluentes atmosfÃricos ao meio ambiente sob diversas variÃveis, como condiÃÃes de estabilidade atmosfÃricas e pontos de lanÃamento. Neste contexto, a teoria Fuzzy desponta como uma soluÃÃo viÃvel para estudar o risco de falha de um sistema de controle de poluiÃÃo do ar a diferentes lanÃamentos, como a carga de poluente entre 200 a 300 kgd-1. Esta teoria, combinada com o princÃpio de transporte de massa tem permitido que campos de risco sejam determinados, podendo avaliar se os controles adotados sÃo confiÃveis. Este trabalho propÃe uma metodologia, baseado em uma modelagem matemÃtica dos processos de dispersÃo dos poluentes atmosfÃricos, onde os parÃmetros sÃo funÃÃes de pertinÃncia, definidas segundo a teoria Fuzzy. A pesquisa utiliza esses conceitos na soluÃÃo da equaÃÃo gaussiana âfuzzificadaâ, para determinar o risco de falha e a confiabilidade de minimizaÃÃo do lanÃamento de poluentes atmosfÃricos a diferentes concentraÃÃes para emissÃes contÃnuas e instantÃneas. Os resultados mostraram que a melhor condiÃÃo de estabilidade para dispersÃo dos poluentes à a instÃvel e o risco de falha do sistema nesta condiÃÃo à baixo, apresentam valores de concentraÃÃo dentro dos parÃmetros da legislaÃÃo pertinente, o qual nÃo causa impactos para o meio ambiente e nem para a comunidade no entorno. / Air pollution problems increasingly become more critical, requiring continuous monitoring and controls in order to ensure an appropriate environment for the community in general. The impact sources of air pollution from existing or new sources can be evaluated using mathematical models or models of air quality. This tool allows for evaluate the effects (risks) of air pollutants to the environment in several variables. In this context, the Fuzzy theory emerged as a viable solution to study the risk of failure of a system of air pollution different releases. This theory combined with the principle of mass transportation has allowed fields of risk are determined and can assess whether the controls adopted are reliable. This paper proposes a methodology based on a mathematical modeling of air dispersion process pollutants, where their parameters are membership functions, defined according for Fuzzy theory. The research uses these concepts in the solution of the equation Gaussian Fuzzy to determine the risk of failure and ensuring sustainability of the release of pollutants at different concentrations for continuous and instantaneous emissions. The results showed that the best conditions of stability for the dispersion of pollutants is unstable and the risk of system failure in this condition is zero, with concentration values within the parameters of the relevant legislation, without causing impacts on the environment the environment or to the community around.

Este trabalho versa sobre a possibilidade de utilização da dispersão de poluentes como fator limitante à ocupação territorial, sendo esta uma ferramenta de avaliação para o Plano Diretor. O estudo de caso faz referência ao município de Porto Alegre, localizado no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A partir de uma revisão da literatura que aborda a emissão de partículas de gases tóxicos para a atmosfera em centros urbanos, adotaram-se critérios para a escolha de determinadas variáveis meteorológicas, de monitoramento da qualidade do ar, de uma possível fonte emissora e zonas de uso em Porto Alegre. Primeiramente, fez-se a escolha das unidades amostrais para qualidade do ar do município, sendo esta etapa seguida da obtenção dos dados dos critérios anteriormente citados junto aos órgãos competentes, acompanhada por análises estatísticas das diferentes variáveis. Na segunda parte do trabalho fez-se a comparação entre os doze meses do ano por meio de representação gráfica e constatou-se que os níveis de emissão de poluentes nos três diferentes pontos amostrais atingiram seu pico máximo no inverno, quando o vento predominante no município é sudeste, e que sua velocidade varia entre a máxima de 2,46 m/s e a mínima de 1,20 m/s, ainda que o mapa que divide o município de Porto Alegre em zonas de uso não levasse em conta a dispersão dos poluentes (sua direção e os efeitos sobre a saúde da população). Concluiu-se que, mesmo sem a utilização de um software avançado, o trabalho conseguiu mostrar a importância de se utilizar a poluição atmosférica como um condicionante no processo de ocupação urbana no município, isso em decorrência das distâncias em relação ao tempo em que os poluentes atingem o receptor e suas concentrações. Por fim, constata-se que a poluição atmosférica não condiciona a ocupação do espaço urbano, mesmo com uma legislação vigente no município, sendo a ocupação do território urbano basicamente influenciada pelo mercado imobiliário em Porto Alegre, RS. / This work deals with the possibility of using the dispersion of pollutants as a limiting factor to the territorial occupation, which is a tool for evaluating the Master Plan. The case study refers to the municipality of Porto Alegre, located in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. From the literature review that addresses the particle emission of toxic gases into the atmosphere in urban centers, were adopted criteria for the choice of certain meteorological variables, monitoring of air quality, a possible source of authority and areas of use in Porto Alegre. First became the choice of samples to air quality in the city, and then this step of obtaining data of the criteria mentioned above with the competent organs, accompanied by statistical analysis of the different variables. In the second part of the work, made a comparison between the twelve months of the year by means of graphic representation. It was found that the emission levels of pollutants in three different sample points reached its peak in the winter when the prevailing wind in the city of Porto Alegre is southeast and its velocity varies between the peak of 2.46 m / s and a minimum,1.20m / s, although the map that divides the municipality into zones of use study did not take into account the dispersion of pollutants (its direction and the effects on the health of the population). We conclude that, even without the use of advanced software, the work was able to show the importance of using air pollution as a determinant in the process of urban settlement in the municipality, that due to the distances from the time that the pollutants reach and concentrations. Finally we note that the city is not prepared enough to deal with pollutants that are emitted daily by the different sources of emissions, even with a legislation that deals with the issue, because often they are influenced by the housing market of Porto Alegre/RS.

Neste trabalho foi avaliado o impacto na simulação dos poluentes fotoquímicos do uso de diferentes parametrizações da Camada Limite Planetária (CLP) para a Região Metropolitana de São Paulo, utilizando o modelo de mesoescala não-hidrostático Weather Research and Forecasting (WRF) com o acoplamento dos módulos químicos (WRF/Chem). Para análise da acurácia dos resultados obtidos com o modelo, foram utilizadas as medições realizadas pelas estações automáticas da CETESB em superfície, e a validação do perfil vertical da concentração de O3 com base nos dados do experimento de lançamento de ozoniosondas realizado dentro do contexto de um projeto de políticas públicas (recursos FAPESP) realizado durante o período de estudo. A motivação para a realização do presente trabalho foi a grande dificuldade de representação da estrutura da CLP em especial durante o período noturno sobre áreas urbanas. O estudo contou com a utilização inédita do modelo on-line para simulação da composição química da atmosfera da RMSP, e por fim analisou o impacto do acoplamento com o modelo urbano Urban Canopy Model (UCM), com o modelo WRF-Chem. A área de estudo é a Região Metropolitana de São Paulo e adjacências, e o período estudado foi de 28/10 a 01/11/2006. As variações anuais da temperatura do ar, velocidade do vento e radiação solar para o ano de 2006, mostraram que o mês de outubro foi marcado por grande disponibilidade de radiação solar, altos valores de temperatura do ar e ventos intensos. As simulações com casos idealizados mostraram que o esquema numérico de CLP, YSU (Yonsei University) representou melhor a variação da Camada Limite na área urbana, o que influenciou diretamente na dispersão dos poluentes. Já para as simulações de casos reais os resultados mostraram uma boa correlação entre simulado e observado para as concentrações superficiais de O3 e CO e uma grande dificuldade do modelo em representar o perfil vertical da concentração de O3, quando utilizada a versão 2.1 do modelo WRF/Chem. Problema este parcialmente resolvido (podendo melhorar ainda mais) quando é utilizada uma versão mais recente do modelo WRF-Chem, como o caso da versão 3, acoplada com o modelo urbano UCM. Os experimentos realizados para estimar o impacto do tipo do uso do solo sobre a variação da altura da CLP e conseqüente relação com a composição química da atmosfera, mostraram que a altura da CLP é mais alta sobre áreas urbanas em comparação com áreas rurais, portanto influenciando de forma efetiva na dispersão dos poluentes. No presente trabalho foi mostrado o transporte de poluentes existente entre as regiões metropolitanas de São Paulo, Campinas e Sorocaba, devido principalmente a topografia que atua canalizando o vento na direção de Campinas e Sorocaba. A proximidade com as fontes de emissão mostrou ser um fator importante para o nível de concentração de O3, pois à medida que se afasta das fontes de emissão tanto vertical quanto horizontalmente a concentração de O3 aumenta. E devido a sua relativa proximidade com o Oceano Atlântico, a RMSP é beneficiada com a formação da Brisa Marítima que auxilia na dispersão dos poluentes emitidos e formados na RMSP. / This work evaluated the parameterizations´ sensibility of the Planetary Boundary Layer (PBL) in the simulation of photochemical pollutants above the Metropolitan Region of São Paulo, by using the Weather Research and Forecasting (WRF) non-hydrostatic mesoscale model, with the coupling of chemical modules (WRF/Chem). In order to analyze the accuracy of the results obtained with the model, there will be used the measurements made by the automatic air quality stations from CETESB on surface, and the validation of the O3 vertical profile, will be based on ozonesoundings experiments conducted during the period of the study. The motivation for this study was the great difficulty in representing the PBLs structure specially during the night, witch is an new utilization of an on-line model to simulate the chemical composition of the atmosphere of the MASP, and finally, to analyze the impact of the coupling with the Urban Canopy Model (UCM). The study area is the Metropolitan Region of São Paulo and surroundings, and the period was between 10/28 11/01/2006. The annual variations of the air temperature, wind speed and solar radiation for 2006, showed that the month of October was marked by wide availability of solar radiation, high values of air temperature and intense winds. The simulations with idealized cases showed that the PBLs order of height based on the numerical scheme is YSU, MYJ, BOULAC and UCM, which influences directly the dispersion of pollutants with lower concentrations of the CO for YSU and higher for UCM respectively, and for the concentrations of the O3, the scheme YSU shows lower concentrations but unlike the CO, the other schemes are equal. However, for the simulations of real cases, the results showed a good correlation between simulated and observed for the surface concentrations of the O3 and CO, and a great difficulty of the model on the vertical profiles representation of the concentration of O3, when the 2.1 version of the WRF/Chem model is used. This problem was partially solved (can be better improved) when used with the latest version, as version 3, and coupled with the Urban Canopy Model. The experiments performed to estimate the impact of the land use type on the variation of the PBL height and consequent relationship with the chemical composition of the atmosphere, showed that the PBL height is higher on the urban areas compared to rural areas, thus influencing effectively in the dispersal of pollutants, and a lower PBL height was associated with higher concentrations due to lower dispersion of pollutants. This work has demonstrated the transport of pollutants between the metropolitan regions of São Paulo - Campinas and São Paulo - Sorocaba, due to topography that acts targeting the wind in the direction of Campinas. The proximity of emission sources has been important for the level of concentration of O3, as it moves away from sources of emissions both vertically and horizontally increases its concentration. Due the proximity with the Atlantic Ocean, the formation of Sea Breeze helps dispersion of pollutants emitted and formed in the MASP.