O Sistema Cantareira é o principal responsável pelo abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo e, no verão quente e seco de 2013/2014, sofreu com uma crise hídrica, que repercutiu mundialmente. A seca foi associada a um fenômeno causado por um sistema de alta pressão, caracterizado pela presença do ar mais seco e estável, inibindo a formação das pancadas. Além disso, o fenômeno impede a entrada de frentes frias, causa elevação de temperatura e diminuição da umidade do ar.

Trata-se do fenômeno nomeado de

A figura a seguir apresenta o campo de concentração média (20 anos - mês de fevereiro) de radionuclídeos normalizados pela intensidade da fonte (χ/Q, em s·m⁻³), em torno (20 km x 20 km) de uma instalação nuclear hipotética, simulada segundo metodologia compatível com os Regulatory Guides 1.111 e 1.145 da U.S. NRC e com a norma CNEN NN 1.22 – Programas de Meteorologia de Apoio a Usinas Nucleares.



As áreas hachuradas representam a distribuição de χ/Q, enquanto as isolinhas contínuas em preto representam a topografia (altitude em metros).

Com base nas informações fornecidas e nos princípios de dispersão atmosférica, analise os itens a seguir:

I. Os maiores valores de χ/Q ocorrem nas áreas próximas à fonte emissora e indicam maior potencial de dose para receptores localizados a jusante da direção do vento predominante.
II. O formato alongado das regiões hachuradas sugere vento predominante de sudeste e noroeste durante o período simulado.
III. A presença de relevo mais elevado, destacado pelo forte gradiente das isoípsas, pode influenciar a dispersão, canalizando ou bloqueando parcialmente a pluma de poluentes.
IV. A norma CNEN NN 1.22 e o Regulatory Guide 1.145 recomendam o uso de dados meteorológicos locais e modelagem de dispersão em função da estabilidade atmosférica e da topografia local.

Está correto o que se afirma em

A formação do ozônio troposférico (O₃), componente principal do smog fotoquímico, é um desafio complexo que envolve modelagem numérica, Climatologia, Meteorologia, qualidade do ar, saúde pública, dentre outros. Diferente dos efluentes de uma usina nuclear (regidos por normas como a CNEN NN 1.22), que envolveriam a difusão de radionuclídeos, o O₃ é um poluente secundário formado por reações fotoquímicas, envolvendo precursores como NOx e compostos voláteis (COVs). De acordo com o contexto sobre fatores que afetam a concentração de ozônio na baixa atmosfera, e o papel da camada de mistura em relação a dispersão desses poluentes, analise os itens a seguir:

I. A formação de O₃ troposférico é favorecida em dia de forte insolação e ventos calmos, pois a radiação solar fornece energia para as reações fotoquímicas e a ausência de ventos reduz a dispersão e difusão dos poluentes, permitindo seu acúmulo.
II. À noite, a camada de mistura dá lugar a camada limite estável, onde apesar de ter uma altura mais baixa, apresenta escoamento intermitente, desafiador para os esquemas de parametrização da turbulência. Principalmente em condições de inversão térmica, o volume de ar disponível pode concentrar poluentes primários perto do solo, mesmo que haja formação de jato noturno de baixos níveis, mas inibe a formação de ozônio que requer luz solar.
III. O ozônio na troposfera é benéfico, pois contribui para a proteção contra a radiação UV, e não interfere no efeito estufa, o que ajuda a mitigar o aquecimento global.
IV. Existem resoluções que estabelecem padrões de qualidade do ar para o ozônio e que, quando ultrapassados, indicam a necessidade de ações de controle de emissões, mesmo em situações de forte mistura dentro da Camada Limite Urbana. Entre essas emissões destacam-se as provenientes de tráfego de veículos, importantes fontes móveis de COVs e NO_x que podem ser reduzidas por medidas com o rodízio de automóveis nas grandes cidades.

Está correto o que se afirma em

Um meteorologista visionário, vinculado ao setor de pesquisa de um complexo industrial, reflete sobre um cenário climático crítico, no qual a temperatura média global ultrapassa permanentemente 2,0 °C acima dos níveis pré-industriais, limiar associado à transgressão de tipping points. Neste cenário projeta-se mudanças significativas nos padrões da Circulação Geral da Atmosfera (CGA), aumento na frequência e persistência de ondas de calor urbanas, intensificação de eventos atmosféricos extremos (ciclones, tempestades severas, tornados), dentre outros. A Camada Limite Urbana (CLU), especificamente, tornar-se-ia mais instável durante o dia (maior turbulência), e as inversões térmicas noturnas tornarse-iam mais intensas e duradouras, agravando a retenção de poluentes. Paralelamente, discutem-se a substituição de termelétricas fósseis por matrizes nucleares, eólicas e solares para descarbonização.

Considerando as teleconexões entre os fenômenos de grandes escalas, a dinâmica da Camada Limite Atmosférica (CLA), o transporte de poluentes (convencionais e radiológicos) e a cascata de energia turbulenta de Kolmogorov, que rege a transferência da energia dos grandes aos pequenos turbilhões (eddies) e a consequente dispersão de substâncias na atmosfera, a avaliação mais adequada para o cenário de presságio do meteorologista é de que

Uma indústria está preocupada em quantificar o fluxo de CO₂ proveniente de uma área adjacente de restinga, que apresenta vegetação arbustiva e acúmulo de serapilheira, para garantir que as licenças ambientais estejam em conformidade. Para isso, foi solicitado um estudo que permite distinguir a contribuição das emissões biogênicas da restinga daquelas originadas pela própria indústria. No entanto, uma fase pré-analítica foi conduzida por um meteorologista júnior, considerando amostras (ver tabela) de três pares de dados instantâneos da componente vertical de velocidade do vento (w) e da concentração de CO₂ (C_CO2 em ppm), coletados em escala de segundos, para o cálculo do fluxo de CO₂, isto é,  é a densidade média do ar úmido para o período de medição; K (= 1,5×10⁻⁶ kg ⋅ kg^-1 ⋅ ppm^-1 ) é o fator de conversão molar de unidades (ppm para kg/kg) para o  é a covariância, média do produto entre a flutuação da componente vertical de velocidade do vento (w') e a flutuação da concentração de CO₂ (C_CO2 ' ).


Reproduza o cálculo do fluxo de CO₂ (F_c) em kg/m²s realizado pelo do meteorologista júnior, e assinale a opção que contenha o valor do fluxo e a justificativa mais adequada para o cenário.

Nos estudos de poluição atmosférica, energia eólica e aplicações de engenharia, modelos de mesoescala baseados na física do escoamento newtoniano, tais como: ARPS, RAMS, MM5 e WRF vêm sendo adaptados para escalas mais resolutas, incorporando o tensor de difusividade turbulenta adequado e abordagens híbridas RANS–LES, em função da chamada “Terra Incógnita”. Esse termo descreve o intervalo de transição em que a escala de comprimento característico de energia e fluxo turbulento (l), contido nas parametrizações da turbulência incorporados aos modelos, torna-se da mesma ordem de grandeza da escala espacial vertical do modelo (Δz). Enquanto na modelagem RANS tem-se tipicamente l ≪ Δz e em LES l ≫ Δz, na zona intermediária (l ≈ Δz), ou seja, na “Terra Incognita”, os modelos de subescala (SFS – subfilter-scale), concebidos para regimes bem separados, perdem validade. Com base nesse contexto, analise os itens a seguir:
I. O método DNS (Direct Numerical Simulation) resolve todas as escalas de movimento descritas pelas equações de Navier– Stokes, sem necessidade de modelos de fechamento. Seu custo computacional é extremamente elevado, tornando-o impraticável para escoamentos geofísicos em domínios numéricos globais.
II. No método RANS (Reynolds Averaged Navier–Stokes equations), a modelagem enfrenta o problema de fechamento dos fluxos turbulentos, exigindo o uso de esquemas semiempíricos, como os modelos de viscosidade turbulenta e de camada de mistura, além do modelo de ordem 1,5-TKE.
III. Em LES (Large-Eddy Simulation), as equações de Navier–Stokes são filtradas para descrever apenas as grandes estruturas turbulentas, através do tensor de Leonard, enquanto as escalas subgrade são modeladas. Essa técnica baseia-se na teoria de similaridade de Kolmogorov. E

stá correto o que se afirma em

Uma pluma de poluentes, misturada ao ar úmido, é forçada a subir por uma encosta montanhosa devido à direção do escoamento, à geometria da topografia e à conservação de massa. Ao atingir o topo, a 3000 m de altitude, a temperatura local é de 0 °C. Em seguida, a pluma desce a sotavento, onde o ar se aquece e se torna seco em razão do efeito föhn.

Assinale a opção que apresenta o valor aproximado da temperatura da pluma quando ela atinge a superfície, ao nível médio do mar.

De acordo com a Norma CNEN-NN-3.01 – Requisitos Básicos de Radioproteção e Segurança Radiológica de Fontes de Radiação, incluindo situações em que condições meteorológicas podem influenciar na segurança radiológica, e considerando seus desdobramentos práticos em situações de exposição de emergência, é incorreto afirmar que

Um meteorologista descobriu que se uma pluma circular, de um determinado poluente convencional, de raio 200 km, centrada na linha do polo sul (90°), inicialmente em repouso em relação à Terra, for levada para linha do equador (0°), ao longo de uma superfície isobárica (barotropia), conservando a sua área, a circulação relativa em torno da circunferência, na latitude do equador C = Cf, pode ser calculada pela expressão derivada do teorema de Bjerknes: C = C₀ − 2 Ω A(sen(latitude_final) −s en(latitude_inicial)), onde C0 é a circulação inicial (no polo sul) e A é a área circular da pluma.

Sabendo que o valor da velocidade de rotação da Terra Ω é aproximadamente igual a 7,292 x 10^-5 rad s^-1 , e que por definição  é o vetor velocidade do vento e  é vetor variação infinitesimal ao longo da pluma circular, determine o valor aproximado da velocidade tangencial da pluma e o tipo de rotação que ela adquiriu.

Uma indústria em Salvador – BA, construída a mais de 50 anos e situada a cerca de 20 km da linha de costa, está passando por um processo de modernização para atender as novas exigências tecnológicas e legislações vigentes. Entre as medidas, busca-se avaliar a dispersão dos poluentes na região, de forma a evitar impactos à saúde de uma comunidade de pescadores localizada mais adentro do continente, a aproximadamente 40 km da costa. Para isso, um meteorologista contratado pela indústria foi solicitado a estimar a aceleração do vento associado à brisa marítima. Sem dispor de um histórico de dados in situ, ele adotou um modelo simplificado de circulação da brisa e utilizou dados de satélite para estimar a temperatura média da camada de ar sobreo mar  e sobre a terra . Além disso, ele determinou, por meio de GPS, a altura da célula de circulação da brisa (h) e a extensão horizontal da brisa (L). 



Considerando o teorema da circulação de Kelvin aplicado a uma circulação absoluta no plano vertical da brisa, dado por  é a constante dos gases para o ar seco,  é a temperatura média da camada de ar e d(lnp) representa o diferencial do logaritmo natural da pressão (de p₀ na superfície até p1 no nível h), determine a expressão da aceleração do vento associada à brisa marítima, sabendo que C_a: =  onde U é a velocidade do vento, dl é a variação infinitesimal ao longo do perímetro do circuito fechado, que representa a célula de circulação da brisa (vide figura) e α é o ângulo entre vetores U e dl.