Influencia de la estabilidad atmosférica en la pulverización agrícola

Abstract

La estabilidad atmosférica es la capacidad del aire atmosférico para mezclarse verticalmente en función de su gradiente de temperatura. Durante la pulverización agrícola, las condiciones atmosféricas inestables son las mejores para aplicar agroquímicos, ya que las gotas pulverizadas tienen menos resistencia a moverse verticalmente y, por lo tanto, se favorece su deposición en el suelo. Por otro lado, en condiciones atmosféricas estables las gotas tienen menos tendencia a moverse verticalmente en el aire, existiendo más riesgo de que se depositen fuera del lugar objetivo.En este trabajo se explora, mediante simulación, el impacto de diferentes condiciones de estabilidad atmosférica sobre el comportamiento de las gotas pulverizadas y su posterior deposición en suelo. Para ello, se resuelve un modelo matemático que describe la velocidad, posición y tamaño de las gotas durante su vuelo y calcula su deposición en función de la distancia a la boquilla. Se utilizan coeficientes de dispersión para representar diferentes condiciones de estabilidad atmosférica. Mediante el modelo desarrollado, en una primera etapa se analiza la importancia de incluir la dispersión en el modelo matemático, comparando simulaciones del modelo propuesto con valores experimentales. Luego, se realizan simulaciones numéricas para diferentes escenarios de estabilidad atmosférica y se analiza la deposición de las gotas. Para cada escenario, se imponen cambios en la velocidad del viento, la temperatura y la humedad relativa en el modelo para estudiar su influencia en la deriva de la pulverización.Atmospheric stability is the ability of atmospheric air to mix vertically as a function of its temperature gradient. During agricultural spraying, unstable atmospheric conditions are the best for applying agrochemicals, since the sprayed droplets have less resistance to moving vertically and therefore their deposition on the ground is favored. On the other hand, in stable atmospheric conditions the droplets have less tendency to move vertically in the air, with a greater risk of them being deposited outside the target place. In this work, the impact of different atmospheric stability conditions on the behavior of sprayed droplets and their subsequent deposition on the ground is explored through simulation. A mathematical model is solved that describes the velocity, position and size of the droplets during their flight and their deposition as a function of the distance to the nozzle is calculated. Dispersion coefficients are used to represent different conditions of atmospheric stability. Using the model developed, in a first stage the importance of including dispersion in the mathematical model is analyzed, comparing simulations of the proposed model with experimental values. Then, numerical simulations are performed for different atmospheric stability scenarios and droplet deposition is analyzed. For each scenario, changes in wind speed, temperature and relative humidity are imposed on the model to study their influence on spray drift.