Avhengige variabler

A RMSP está localizada a 23°21’ de latitude Sul, junto ao Trópico de Capricórnio, e 46°44’de longitude Oeste, em altitude média de 750 m, variando de 720 m nos fundos de vale (rios Tietê, Pinheiros e Tamanduateí) até 830m no Espigão Central (região da Avenida Paulista) ou mais, na região da Serra da Cantareira, ao norte. Na zona não-urbana do município, o seu ponto mais alto é o Pico do Jaraguá, a Noroeste, com 1135 m de altitude (EMPLASA, 1980).

Dentro da classificação proposta por Ross (1990), encontra-se na unidade de relevo dos Planaltos e Serras do Atlântico Leste-Sudeste, que faz parte dos planaltos de cinturões orogênicos do Brasil. Localmente, a região apresenta declividades predominantemente baixas, que facilitaram a ocupação humana e a expansão de sua área urbana. Seus limites físicos de crescimento incluem a Serra da Cantareira ao norte, de Itapeti a leste, a Serra do Mar ao sul e os Maciços Elevados de Itapecerica-São Roque a oeste/sudoeste. Esta configuração de relevo, um planalto de cerca de 750 m rodeado por terras mais altas, de até 1200 m, contribui para a concentração local de poluentes, uma vez que as serras no entorno potencialmente podem agir como barreiras físicas que dificultam a sua dispersão (FRUEHAUF, 1998).

Além das barreiras físicas à oeste, a direção predominante do vento em São Paulo é de SE, associada à frequente incursão de frentes frias e à brisa marítima (ventos soprando do oceano para o continente). Considerando-se a existência de zonas industriais a SE da capital, na região do ABC paulista, pode-se inferir que essa direção dos ventos também contribui para o acúmulo de poluentes na cidade e outras áreas a noroeste, tais como outras cidades das Regiões Metropolitanas de São Paulo ou de Campinas, também densamente ocupadas, trazendo um âmbito regional ao problema de qualidade do ar (Andrade et al, 2012b; Sánchez-Ccoyllo et Al, 2006; Amann et al, 2008) associado às características físicas da região.

De acordo com uma revisão da classificação de Köppen para o Brasil (ALVARES et al, 2014), o clima da cidade de São Paulo é o Cfb – subtropical úmido com verões amenos. Temperaturas médias mensais variam entre 14,6°C no mês mais frio (julho) a 21,6° C no mês mais quente (fevereiro), e a precipitação anual acumulada média de 1700mm (com a maior parte ocorrendo na primavera e no verão). O clima de São Paulo já foi descrito como um clima de transição, apresentando características tanto dos climas tropicais de altitude com estação seca definida do sudeste do Brasil, como dos climas subtropicais do sul do Brasil. Observa-se uma alternância entre as estações quente e

úmida (de outubro a março) e outra mais fria e mais seca (de abril a setembro), que podem apresentar características mais marcantes dependendo da intensidade dos sistemas que atingem a região. São observadas “variações bruscas do ritmo e da sucessão dos tipos de tempo, em que podem ocorrer estados atmosféricos de intenso aquecimento seguido de intenso resfriamento em segmentos temporais curtos – dias e semanas” (TARIFA e AZEVEDO, 2001, p. 35).

Podem ocorrer episódios torrenciais de chuvas com precipitação diária acumulada superior a 150 mm, associadas a enchentes nas marginais impermeabilizadas dos rios Tietê e Pinheiros, principalmente nos meses de verão. A pressão atmosférica média é de 926 mb (de acordo com as normais climatológicas do INMET de 1960 a 1990), com maiores valores nos meses frios (associados aos sistemas de alta pressão na retaguarda das frentes frias e episódios de bloqueio atmosférico) e menores nos meses quentes (associados à circulação convergente nestes meses, com maior instabilidade do ar). A climatologia de temperatura e precipitação da cidade de São Paulo de 1933 a 2011 pode ser vista no Anexo 4.

Os principais sistemas atmosféricos de tempo em escala sinótica atuantes na região onde a RMSP está situada são: Alta Subtropical do Atlântico Sul, Frentes Frias, Alta Pressão transiente na retaguarda das frentes e Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). A atuação alternada dos diferentes sistemas de tempo, com suas respectivas frequências e intensidades, determina o tipo característico do clima e a variabilidade climática a ele associada. Dentro do âmbito da poluição do ar, estes sistemas interagem de diversas formas com as substâncias químicas emitidas por atividades antropogênicas, favorecendo sua formação, concentração, dispersão ou consumo.

A Alta Subtropical do Atlântico Sul é uma massa de ar proveniente da alta pressão do anticiclone do Atlântico Sul, por isso, apresenta elevada pressão do ar. Este anticiclone é praticamente estacionário sobre o Oceano Atlântico Sul, à latitude de 30° S, e sua posição e intensidade variam principalmente de acordo com a estação do ano, sendo menos intenso no verão e mais intenso no inverno, quando se associa em muitos casos à ocorrência de bloqueios atmosféricos nas regiões Sul e Sudeste do país com duração aproximada de 8 ou 9 dias. Estas condições são predominantemente desfavoráveis à dispersão dos poluentes do ar, fazendo com que, nesta época do ano, sejam observadas concentrações médias mais altas da maioria dos poluentes (CETESB, 2014c). Devido à quase completa ausência de nebulosidade, ele se torna um importante sistema atmosférico

para o ozônio troposférico, uma vez que este depende de reações que se iniciam com a radiação solar (CHIQUETTO e SILVA, 2010) (seção1.3).

Outros sistemas que podem trazer maior estabilidade do ar e estarem associados à altas concentrações de poluentes são as altas pressões na retaguarda das frentes frias, originárias de regiões extratropicais, por isso caracterizadas também pelas baixas temperaturas. No inverno, elas alcançam latitudes mais a norte no Hemisfério Sul, devido à intensificação das amplitudes térmicas entre os trópicos e os polos, que acarreta em maior quantidade de energia potencial associada. Elas são responsáveis por grandes quedas de temperatura durante o outono e inverno em boa parte do centro-sul do Brasil, estando associadas à predominância de céu claro na maior parte dos dias no inverno da RMSP. Em relação ao ozônio, poder-se-ia assumir que estes sistemas contribuiriam para sua maior concentração pela maior incidência de radiação em comparação à dias nublados; porém, nos meses de inverno, as concentrações deste poluente tendem a serem mais baixas devido à menor radiação solar incidente (Massambani e Andrade, 1994, Chiquetto e Silva, 2010). No entanto, estes sistemas favorecem a elevação das concentrações de poluentes primários no inverno.

À frente destas massas extratropicais de alta pressão, estão as frentes frias. Resumidamente, elas surgem do contraste entre as condições atmosféricas entre as regiões tropicais e extratropicais. Elas atuam no sentido de equilibrar termodinamicamente essas diferenças latitudinais, com o avanço do ar frio sobre as áreas de ar quente. Assim, instabilizam a atmosfera com sua passagem, intensificando o escoamento atmosférico e ocasionando convecção, nebulosidade e precipitação. A região onde a RMSP se encontra é atingida por frentes frias praticamente o ano todo. Durante o inverno, provocam chuvas que são importantes atenuadoras da estação seca da região. Além disso, por estar associada à maior instabilidade, movimento de ascensão do ar e aumento da umidade, promovem condições favoráveis à dispersão de poluentes na RMSP, que muitas vezes atingem altas concentrações nos meses secos (CETESB, 2014c). No verão, as frentes frias provocam chuvas mais intensas devido à grande disponibilidade de calor e umidade e maior instabilidade na atmosfera. Juntamente com a forte atividade convectiva local e a Zona de Convergência do Atlântico Sul, contribuem para a maior frequência das chuvas durante a primavera e o verão (CASARIM e KOUSKY, 1986; KODAMA, 1992). Como o ozônio possui um máximo sazonal no período de primavera- verão na RMSP, quando se observa mais horas de incidência de radiação solar na região, as frentes frias podem ser importantes fatores no controle das concentrações de ozônio

troposférico, uma vez que elas trazem condições de maior nebulosidade. (CHIQUETTO e SILVA, 2010).

Outro sistema que ocorre no verão, caracterizado pela ocorrência de diversos dias nublados é a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), caracterizada por uma banda de nebulosidade que se estende desde a região central do Atlântico Sul até o sul da região amazônica, atuando no sentido de transportar umidade em um corredor em escala continental, com orientação SE-NO. Ela é responsável por intensa atividade convectiva nesta área, afetando principalmente o Sul e o Sudeste do Brasil, e é associada à ocorrência de enchentes nas áreas atingidas diretamente, e estiagem prolongadas em áreas adjacentes onde comumente não se observa precipitação enquanto a ZCAS está ativa (CASARIM e KOUSKY, 1986; KODAMA, 1991).

Além da atuação de sistemas atmosféricos diversos nas escalas sinótica e regional, a RMSP, devido à magnitude e estrutura de sua mancha urbana, também sofre interferências antrópicas em seu clima local. A impermeabilização do solo altera o equilíbrio hídrico, alterando os padrões de escoamento de água e diminuindo sua absorção pelo solo, além de gerar uma perturbação no equilíbrio térmico que haveria na paisagem natural, devido ao menor albedo das superfícies urbanizadas com asfalto (OKE, 1987). Além disso, o excesso de concreto nas edificações e a concentração excessiva de veículos, atividades e pessoas contribui para a geração da ilha de calor urbana, que é responsável por diferenças observadas de até 10 graus Celsius entre o centro da cidade e a sua periferia (LOMBARDO, 1985, TARIFA e AZEVEDO, 2001). A emissão de uma miríade de substâncias químicas altera também a composição local da atmosfera, além de interferir nos equilíbrios térmicos e hídricos, de acordo com o estado (líquido ou sólido) e a composição das substâncias emitidas (MONTEIRO; 1975 MOUVIER, 1997).

Este estudo irá se inserir neste contexto, onde ocorre uma sobreposição dos controles naturais e antrópicos no clima urbano local da RMSP (MONTEIRO, 1975; TARIFA e AZEVEDO, 2001). Como se verá nas próximas seções, as modificações locais na composição da atmosfera podem estar associadas à estrutura urbana.

1.1.2. Sucinta caracterização do contexto histórico-social da estrutura urbana da