Estimativa da Coluna Integrada de Ozônio

Marcia YamasoeMeteorologia por Satélite - 2014

Absorção Gasosa

• Linhas ou bandas espectrais• Sensoriamento remoto: medições de

radiância em determinados comprimentos de onda que correspondam a linhas ou bandas de absorção/emissão de radiação por um determinado gás

• Quais gases?– Ozônio, vapor d’água, monóxido de carbono,

metano, etc.

Métodos de obtenção via satélite

• Emissão no IV:– IASI - Infrared Atmospheric Sounding

Interferometer• Retro-espalhamento de radiação UV:

– OMI – Ozone Monitoring Instrument

Ozônio• Na estratosfera: absorve radiação

ultravioleta, UV-C (totalmente) e UV-B (parcialmente)

• Gás de efeito estufa, particularmente na alta troposfera

• Um dos responsáveis pela capacidade oxidativa da atmosfera (“limpeza” da atmosfera a partir de reações químicas)

• Na superfície, é tóxico para plantas e animais, seres humanos, inclusive

O papel da Meteorologia

• Tempestades: transporte de poluentes para a média e alta troposfera

• Produção de NOx pelas atividades elétricas• Inversão térmica: acúmulo de poluentes na

baixa troposfera, com possíveis impactos sobre a saúde humana

• Transporte de poluentes para outras localidades (em escala local - municípios, regional - países e até global - continentes)

Ozônio

• Se o ozônio absorve radiação UV, por que a técnica utilizada se chama r

• O que aconteceria com a radiação solar na ausência de espalhamento?

Na ausência de espalhamento...

A radiação solar direta poderia sofrer atenuação apenas por absorção

Portanto, um sensor localizado no topo da atmosfera não receberia nenhum sinal, ou receberia apenas a radiância refletida pela superfície

A atmosfera seria negra

• Nessas condições seria possível estimar a concentração do ozônio?

Na prática...

• Sensor mede radiância espectral solar no UV:– Refletida pela superfície– Retroespalhada pela atmosfera (gases,

aerossol, nuvens)– Atenuada por absorção pelo ozônio

Retroespalhamento de radiação solar no UV

q0q

A radiação que chega no sensor atravessa duas vezes a camada de ozônio, sofrendo atenuação a cada passagem.

Retroespalhamento de radiação solar no UV

q0q

Sinal medido depende das geometrias de iluminação e observação

q0q

q0q

q0q

Conforme a concentração de ozônio varia, também varia o sinal medido

q0q

• Lembrando que no UV, a atmosfera não emite radiação

Por que mesmo?

360

Earth Probe – TOMS – Total Ozone Mapping Spectrometer

Aura – OMI – Ozone Monitoring Instrument