Pulso Diário da Poluição Atmosférica no Nordeste

Mais de 35 milhões de pessoas vivem ao longo do corredor Nova Iorque-Washington e respiram o ar da região. Embora a qualidade do ar tenha melhorou significativamente nas últimas décadas, surtos de ozônio troposférico permanecem comuns, especialmente nos meses quentes de verão, quando as reações químicas que produzem o poluente se aceleram e o ar estagnado permite a acumulação de ozônio.

Um lembrete deste fenómeno sazonal veio mais cedo do que o habitual em 2026, quando um onda de calor em meados de maio levou o Departamento de Saúde do Estado de Nova York e o Departamento de Conservação Ambiental de Nova York a emitir um aconselhamento de saúde em 17 de maio devido a preocupações com o ozônio. O código laranja O alerta alertou os jovens, os idosos e aqueles que trabalham ou se exercitam ao ar livre para limitarem as atividades devido aos impactos do ozônio na saúde respiratória e cardiovascular.

Como esperado, sensores terrestres de qualidade do ar operados por agências estaduais e federais mostraram que o ozônio atingiu níveis prejudiciais à saúde para grupos sensíveis em 18 de maio, algo que normalmente acontece várias vezes por ano. Enquanto isso, a NASA TEMPO (Emissões Troposféricas: Monitoramento da Poluição) observou o evento de órbita geoestacionária 35.000 quilómetros acima do equador, um ponto de vista único que permite ao sensor recolher observações frequentes da poluição atmosférica.

TEMPO detecta dióxido de nitrogênio (NÃO₂), um gás emitido pela queima de combustíveis, especialmente pelos veículos motorizados, que contribui para a formação de ozono. “Muitas vezes há um padrão claro e interessante nos dados de dióxido de nitrogênio do TEMPO durante os dias de alerta de ozônio”, disse Hazem Mahmoud, cientista atmosférico do Centro de Pesquisa de Ozônio da NASA. Centro de dados científicos atmosféricos no Centro de Pesquisa Langley. “Vemos altas concentrações de dióxido de nitrogênio durante o trajeto matinal, que diminuem drasticamente no final da tarde, à medida que o ozônio aumenta”.

O declínio ocorre à medida que a luz solar alimenta reações fotoquímicas envolvendo dióxido de nitrogênio, compostos orgânicos voláteise oxigênio que levam à formação de ozônio. No final da tarde, estas reacções esgotam grande parte do dióxido de azoto disponível, retardando a produção de ozono até o ciclo recomeçar no dia seguinte.

O par de imagens acima ressalta o padrão. A imagem à esquerda foi adquirida às 7h05, horário local, quando as concentrações de dióxido de nitrogênio eram altas durante o trajeto matinal. Às 15h05 (à direita), a maior parte do dióxido de nitrogênio havia diminuído substancialmente, e ozônio de superfície os níveis estavam elevados (abaixo). Enquanto isso, brisa do mar à tarde parecem ter transportado o dióxido de nitrogênio restante ligeiramente para o oeste. Observe que os dados mostrados são provisórioe os métodos de processamento ainda estão sendo refinados.

Sensores em satélites de órbita polar anteriores, como OMI (Instrumento de Monitoramento de Ozônio) e TROPOMI (Instrumento de Monitoramento Troposférico), coletou amostras de dióxido de nitrogênio em Nova York uma vez por dia. Após o seu lançamento em 2023, o TEMPO começou a fornecer dados a cada hora, permitindo aos investigadores acompanhar a evolução e a dispersão da poluição atmosférica em escalas de tempo muito mais precisas.

“O TEMPO está ajudando a preencher lacunas de dados entre as estações terrestres e nos permitindo fazer novas perguntas”, disse Mahmoud. A missão fornece dados que podem melhorar não só as previsões da qualidade do ar durante situações de crise, como incêndios florestais, mas também os modelos atmosféricos utilizados para prever os ritmos diários da poluição urbana. Esses modelos ajudam os pesquisadores a compreender como fatores naturais como ventos, níveis de umidade e temperaturas do ar influenciam as plumas de poluição ao longo de um dia.

O TEMPO também detecta o ozônio diretamente, mas determinar quanto desse ozônio está perto da superfície e quanto mais alto na atmosfera pode ser um desafio. A maior parte do ozônio da Terra reside no estratosferabem acima da troposfera, onde as pessoas vivem e respiram. Às vezes, porém, a estratosfera ozônio pode ser transportado para baixo para a troposfera. Durante eventos conhecidos como intrusões estratosféricaspode até descer o suficiente para afetar a qualidade do ar à superfície e aumentar o ozono produzido ao nível do solo.

Ao combinar observações TEMPO com outras fontes de informaçãoos pesquisadores estão estudando os processos que influenciam a distribuição vertical do ozônio na atmosfera. Em 18 de maio, a missão terrestre da NASA rede lidar troposférica (TOLNet) na cidade de Nova York registrou altas concentrações de ozônio perto da superfície, indicando que o TEMPO estava detectando principalmente ozônio no nível da superfície associado a emissões urbanas e não ozônio no alto, disse Mahmoud.

No entanto, em 19 de maio, o mesmo sensor observou uma camada de ozônio descendo acima de 5 quilômetros (3 milhas), acrescentou, uma pista de que parte do ozônio que o TEMPO detectou naquele dia pode ter se originado na estratosfera. “Este é o tipo de informação que leva a melhores modelos de previsão da qualidade do ar e a alertas mais precisos”, disse Mahmoud. “Os alertas podem afetar dezenas de milhões de pessoas e causar interrupções na escola, nos esportes e em outras atividades, por isso é essencial que sejam tão precisos quanto possível”.

Em 6 de junho, as autoridades de Nova Iorque emitiu outro aviso de saúde para o ozônio. Pessoas interessadas em acompanhar o evento podem acessar observações TEMPO diárias, quase em tempo real, de ozônio, dióxido de nitrogênio e outros gases no satélite da NASA. Navegador de cosmovisãoem um Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics interativo ferramenta de navegaçãoe em Portal Earthdata da NASA.

Imagens do Observatório Terrestre da NASA por Michala Garrison, usando dados TEMPO de Dados da Terra da NASA. História de Adam Voiland.