Os ventos do rio são induzidos pelo contraste térmico diário entre a terra e o rio. Durante o dia, temperaturas mais altas sobre a terra levam a massas de ar mais leves que são levantadas. As massas de ar, por sua vez, impulsionam o movimento do ar em terra do rio em direção à terra. Subseqüentemente, o ar diminui sobre o rio. O resultado é uma célula fechada de circulação de ar local no plano vertical (Figura 1). À noite, a terra esfria mais rapidamente, e a circulação de ar se inverte porque o rio está mais quente. Como essas forças motrizes se combinam com fluxos atmosféricos maiores e menores de ventos alísios e topografia local, os ventos do rio combinados permanecem elusivos e difíceis de entender, medir e simular. Surge então uma questão chave:como obter evidências observacionais precisas dessas circulações dos ventos nos rios?

As plataformas tradicionais de meteorologia e medição de poluição são incapazes de medir como o vento, temperatura, a umidade e os poluentes do ar mudam com a altura acima do rio. Portanto, veículos aéreos não tripulados de médio porte (UAV - veja a foto) foram usados. Possuem um potencial avanço nos estudos atmosféricos devido à extrema capacidade de manobra na coleta de dados em altas resoluções horizontais e verticais. UAVs equipados com sensores foram usados ​​para coletar informações verticais in situ de dados meteorológicos e químicos na baixa atmosfera durante o dia sobre o rio Negro na Amazônia central. Foram considerados os impactos da recirculação atmosférica ligada aos ventos do rio na qualidade do ar das populações humanas próximas.

Componente de modelagem

Para apoiar a interpretação dessas observações, este estudo inclui um componente de modelagem para acoplar observações de campo de ventos de rio e química com análises de modelagem em escala fina usando uma simulação de grande turbilhão (LES). Este modelo é desenvolvido no Grupo de Meteorologia e Qualidade do Ar da Wageningen University &Research. É também um componente importante do observatório Ruisdael.

As simulações LES examinaram os efeitos dos ventos do rio na dispersão da poluição do ar. A simulação LES reproduz explicitamente a turbulência e as circulações atmosféricas dos ventos do rio Amazonas. As simulações capturaram as principais características dos ventos fluviais observados por sensores UAV.

Este estudo mostra a necessidade de combinar metodologias de medição (drones) e modelagem de alto detalhamento (LES). A implicação deste estudo é que a recirculação do ar induzida pelos ventos do rio retarda a dispersão da poluição do ar. Também muda a distribuição espacial e química dos poluentes do ar, e pode aumentar o risco de exposição humana à poluição do ar na região ribeirinha. Os resultados enfatizam a necessidade de compreender os impactos dos ventos dos rios na poluição do ar. Ele destaca que as estratégias e políticas de gestão da poluição do ar na Amazônia devem incorporar os efeitos dos ventos dos rios para a mitigação e controle eficazes da poluição. Outras pesquisas estão sendo conduzidas com o projeto NWO Cloudroots.