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Imprimir esta páginaEnviar este artículo por E-mail, a un AmigoCARACTERIZACIÓN DEL FENÓMENO INVERSIÓN TÉRMICA PARA EL PARTIDO DE PERGAMINO (BA)-ARGENTINA, AÑO 2011
25/jul/2014

Por: Leiva, P.D.1; Améndola, C.1; Hernandorena, A.2; Hernandorena, C.1

 

RESUMEN. Con un instrumento especialmente construido para medir y registrar, a intervalos de 10 minutos, se evaluó la inversión térmica a lo largo de un año. Los parámetros medidos fueron temperaturas a 2,5 y 10 m de altura y viento a 5 m. Se pudo comprobar que el modelo de Munn (1966), utilizado para estimar inversión térmica, tiene un muy buen ajuste para estimar estabilidad en la baja atmósfera. Se demostró que la inversión térmica es un fenómeno continuo que, como promedio anual, comienza una hora antes de la puesta del sol (18:00±02.30 horas) y finaliza una hora después de la salida del sol (08:00±01:30 horas), lo que indica que es más difícil predecir el inicio que el final de la inversión. La diferencia térmica promedio registrada entre las temperaturas con inversión térmica duplicó el valor respecto a una atmósfera turbulenta, +1.02 vs -0.49ºC. Bajo condiciones de inversión térmica el promedio anual de viento es tres veces menor que bajo atmósfera turbulenta, 3.61 vs 11.19 km/h. El viento correlaciona en forma inversa con la inversión térmica y, como indicador de ella, puede estimarse con un 97.5% de probabilidad cuando su intensidad es menor o igual a 4.2 km / h. Entre los meses de marzo a setiembre, la cantidad promedio diario de horas sin inversión es 08:37 horas, mientras que entre octubre y febrero se incrementa a 11:56 horas. La mayor peligrosidad por inversión térmica ocurre entre diciembre y mayo, y la menor entre junio y noviembre, con valores del índice de estabilidad atmosférica de 3.61 y 3.05 ºC/cm-seg2, respectivamente. La zona turbulenta presenta probabilidades de inversión térmica, tanto al inicio como al final del proceso, con una distribución de probabilidades muy baja entre diciembre y enero (2-5%), intermedia entre marzo y abril (15%) e intermedia a alta entre junio a setiembre (70 al 15%). Los horarios del día que cuentan con una seguridad mínima del 85% de no inversión, varían según época del año. Desde noviembre a enero, y el mes de marzo, ello ocurre en cualquier horario de la zona turbulenta; en febrero entre las 10:00 y 16:00 horas, abril entre las 09:00 y 16:00 horas, octubre entre las 09:00 y 15:00 horas, y de junio a setiembre entre las 11:00 y 15:00 horas.

ABSTRACT. A specific instrument was built to measure and record thermal inversion along one year at intervals of 10 minutes. The parameters measured were temperature at 2.5 and 10 m in high, and wind at 5 m. It was found that the Munn´s model (1966), used to estimate temperature inversion, has a very good fit to estimate stability in the lower atmosphere. It was shown that thermal inversion is a continuous phenomenon, which begins annually on average one hour before sunset (18:00 ± 2.30 hours) and ends one hour after sunrise (08:00 ± 1:30 hours), indicating that it is more difficult to predict the beginning that the end of the inversion. The average recorded temperature difference with thermal inversion conditions doubled the value over a turbulent atmosphere, +1.02 vs -0.49 ºC. Under thermal inversion conditions the average annual wind is three times lower than under turbulent atmosphere, 3.61 vs 11.19 km / h. The wind correlates inversely with thermal inversion, and as an indicator it can be estimated with a 97.5% probability, when the intensity is less than or equal to 4.2 km / h. Between March and September, the average daily number of hours without thermal inversion is 08:37 hours, while between October and February it increases to 11:56 hours. The biggest hazard for thermal inversion occurs between December and May, and the lowest between June and November, with values of the atmospheric stability index of 3.61 and 3.05 ºC/cm-seg2, respectively. The turbulent period has probabilities of thermal inversions, both at the beginning and end of the process, with a very low probability distribution from December to January (2-5%), intermediate between March and April (15%) and intermediate to high among June to September (70 and 15%). The times of day that have an 85% minimum security of no thermal inversion, vary according to the season. From November to January, and March, this fact happens at any time of the turbulent zone, in February between 10:00 and 16:00 hours, April between 09:00 and 16:00, October between 09:00 and 15:00, and from June to September between 11:00 and 15:00 hours.


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1 Estación Experimental Agropecuaria INTA Pergamino, Av. Frondizi km 4.5, B2700WAA Pergamino (BA), Argentina. Correos electrónicos: leiva.pedro@inta.gob.ar; cyemaiola@yahoo.com.ar; hernandorena.carlos@inta.gob.ar
2 Asesor privado, especialista en electrónica. Correo electrónico: ahernandorena@speedy.com.ar

Palabras claves. Estabilidad atmosférica, deriva, climatología agrícola, meso meteorología
Keywords. Atmospheric stability, spray drift. agricultural climatology, meso meteorology


Caracterización del fenómeno Inversión Térmica para el partido de Pergamino (BA)-Argentina, año 2011

Por: Leiva, P.D.; Améndola, C.; Hernandorena, A.; Hernandorena, C.


Introducción

Durante la noche el calor se pierde desde el suelo, especialmente en las noches despejadas, por lo que la temperatura es muy baja a nivel del suelo. Como el aire frío desciende, se mantiene cerca del suelo y los meteorólogos dicen que hay una inversión (Matthews, GA; 2008).

En esa situación a menudo no hay viento, de forma tal que las pequeñas gotitas pueden permanecer más tiempo en el aire dando, como consecuencia, la aparición de nieblas o neblinas durante la mañana.

Una vez que el sol está sobre el horizonte, calentará la atmósfera de forma tal que a medida que transcurre el día el suelo está más caliente y éste, a su vez, calentará el aire y, a medida que ese aire se eleve se produce un gradual movimiento ascendente. Como consecuencia, por desplazamiento, otros paquetes de aire frío descienden y con ese movimiento, la atmósfera se hace más turbulenta. Con la aparición del viento se pierde la estratificación del aire que caracteriza una inversión. Por ese motivo los meteorólogos hablan de atmósfera estable o turbulenta. Las pulverizaciones agrícolas no deben hacerse bajo condiciones de calma, es decir, sin viento.

Los estudios reportados sobre inversión térmica (IT) se refieren, exclusivamente, a casos de polución ambiental en grandes ciudades (Santiago de Chile, Ciudad de Méjico, Los Ángeles-California, Tokio, Pekín) por el efecto del smog sobre la salud humana. Las partículas de carbón suspendidas en el aire durante una IT ven dificultada su caída y generan problemas respiratorios. Poco se ha evaluado dicho fenómeno desde el punto de vista de las pulverizaciones agrícolas y las consecuencias de contaminación, por deriva incontrolada, que ello implica (Leiva, PD; 2010).

Existen indicadores de inversión térmica que permiten estimar la condición de la atmósfera, entre ellos: la presencia de niebla, el corte del ascenso del humo de una chimenea y la persistencia del polvo sobre el camino luego del tránsito de vehículos. Como condiciones predisponentes o agravantes, podemos citar: campo bajo riego, lotes próximos a ríos o arroyos, o con ubicación en relieve bajo, noches despejadas, clima continental y, fundamentalmente, poco viento por períodos prolongados (Gardiser y Kuhlman, 1992).

Las consecuencias de pulverizar plaguicidas en condiciones de IT es la deriva que implica tanto contaminación como fallas de control en los tratamientos fitosanitarios. Dada la importancia creciente de proteger el ambiente, sobre todo en áreas periurbanas, se hace necesario cuantificar objetivamente el fenómeno IT para evitar los trabajos de pulverización bajo esas condiciones (Brooks, FA, 1947; EPA, 1976; Gordon, B, 2011).

Materiales y Métodos

1- Instrumental de medición

Con el propósito de cuantificar las diferencias de temperatura a distintas alturas y el viento equidistante a ellas, se construyó una torre de IT de 10 m de altura, de acuerdo a las especificaciones de la bibliografía (Fritz, BK, 2003). Dicha torre dispone de dos termómetros ubicados a 2,5 y 10 m de altura y un anemómetro de cazoletas ubicado a 5 m del suelo. La temperatura se mide con una precisión ∆ ± 0.05 ºC y el viento con ∆ ± 0.5 km/hora (Fotos 1 y 2).

Los termómetros están encerrados por tres cilindros concéntricos de 50 cm de largo, con un ventilador eléctrico en la parte superior que fuerza el aire externo a circular en derredor del sensor de temperatura, evitando así el efecto de la radiación solar directa.

En una consola estanca ubicada a la altura del operador se visualizan las lecturas de temperatura y viento. Un dispositivo con microprocesador calcula las diferencias de temperatura y las combina con los datos de velocidad de viento para obtener el índice de estabilidad atmosférica, este conjunto de datos se registra cada 10 minutos y se graba con su fecha y hora en la memoria del aparato.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El conjunto es alimentado por una batería de 12 V que mantiene su carga a partir de alimentación de línea o por medio de un panel solar. Además, un enlace a inalámbrico permite visualizar los datos de medición o descargar la información acumulada en una PC a una distancia de 800 m.

Para interpretar los valores de los parámetros, cuando la temperatura a 10 m de altura es mayor que aquella registrada a 2.5 m se dice que la atmósfera está invertida y estable. Cuando además hay muy poco viento la situación atmosférica es muy estable. Ambas situaciones resultan peligrosas y muy peligrosas, respectivamente, para realizar pulverizaciones con plaguicidas, advirtiendo el peligro de deriva. Poco viento, o la ausencia del mismo, es indicativo de una troposfera estratificada en capas de menor a mayor temperatura de abajo hacia arriba, situación no deseada cuando se trabaja en pulverizaciones agrícolas.

Una sencilla fórmula (Munn, 1966; citado por Fritz, BK, 2003 y 2008) calcula el Índice de Estabilidad Atmosférica (I.E.A.) como sigue:

Queda claro, entonces, que los valores negativos de la fórmula son indicativos de una situación atmosférica turbulenta y, en consecuencia, adecuada para pulverizar. Es decir cuando T1 > T2 y, simultáneamente, se registra la presencia de viento, la situación es favorable. La siguiente tabla define los rangos de valores del índice y su interpretación.

2- Determinaciones

La siguiente Figura de Análisis permite identificar los parámetros que definen la inversión térmica. Se trata de un fenómeno que se inicia al atardecer (X2), previo al crepúsculo, y finaliza luego de la salida del sol (X1). La duración del fenómeno queda establecido por la franja horaria entre su inicio y finalización (DURA1 + DURA 2). Durante su desarrollo (Z1 + Z3) la diferencia térmica es positiva (∆T [ºC]), lo que indica que el termómetro superior registra mayor temperatura que el inferior.

La zona turbulenta (Z2) abarca mayoritariamente el período diurno, donde la diferencia térmica es negativa, con condiciones propicias para pulverizar.

Dado que el instrumental registra los tres parámetros (dos temperaturas y viento) cada 10 minutos a lo largo del año, el número total de registros fue 52.600, y el total de valores 157.680. En base a estos datos se determinó el promedio mensual de diferencia térmica, viento e Índice de inversión térmica, para las zonas normal e invertida. Se calculó mensualmente el horario de inicio y finalización de la inversión, su relación con la puesta y salida del sol y la duración mensual promedio de la inversión.

La información analizada fue mensual. Se calcularon las diferencias térmicas en sus valores promedio y máximo absoluto, tanto para la zona turbulenta como invertida. En relación al viento se calculó su intensidad mensual promedio para los mismos períodos. Como síntesis de los valores térmicos y el viento, se parametrizó el índice de inversión térmica (IEA).

Finalmente, se hizo el cálculo de probabilidades mensual del IEA para la zona segura, a los efectos de establecer los horarios diurnos de menor riesgo por inversión térmica.

3- Análisis estadístico

Los distintos análisis estadísticos y gráficos fueron obtenidos mediante los módulos STAT y GRAPH del paquete SAS® (2008).

Las diferencias térmicas diarias respondieron estadísticamente a una ecuación de segundo grado. A partir, entonces, de ese ajuste cuadrático se calcularon las raíces de la función que indican los puntos de inicio (X2) y de finalización (X1) de la zona invertida. Determinadas la zona segura y las zonas invertidas se encontraron, para cada una de ellas, distintos estadísticos para las variables evaluadas: diferencia térmica, duración horaria, velocidad del viento, salida y puesta del sol.

Los estadísticos calculados fueron: media, valor mínimo (Min.) y máximo (Max.), coeficiente de variación (CV%), e Intervalo de Confianza del 95% para la media. Análisis de regresión y correlación entre algunas variables se realizaron para evaluar el grado de asociación y dependencia entre ellas. La prueba de “t” fue utilizada para comparar las medias de Z1 y Z3 para los distintos parámetros. En todos los casos el nivel de significación fue del 5%.

Finalmente se confeccionaron gráficos de barras con los porcentajes de horas del día seguros (S), neutros (N), peligroso (P) y muy peligroso (M), para realizar las aplicaciones para cada hora del día.
El Anexo I almacena 11 tablas con información mensual de los parámetros detallados en los párrafos anteriores. El Anexo II contiene 12 gráficos de probabilidades horarias del índice de inversión térmica (IEA) para la zona turbulenta en cada uno de los meses del año.

Resultados

 1- Diferencias térmicas

Comparando diferencias térmicas, éstas resultan 2.1 veces superiores en la zona invertida comparada a la normal, +1.02 vs -0.49 ºC (Tablas 1 y 7, Gráfico 1). Esta situación evidencia que las diferencias térmicas duplican su negativa incidencia en la zona invertida respecto a su efecto favorable en la turbulenta.

La IT promedio es 1ºC, con un máximo absoluto promedio de 5.72ºC (Tabla 7). No obstante, el promedio de los máximos absolutos entre julio y setiembre fue 7.26 ºC (Tabla 7). Resulta interesante destacar que el gradiente térmico promedio en la troposfera es 1ºC cada 150 metros de altura. Para nuestras evaluaciones dicha diferencia térmica se obtuvo en apenas 7.5 m, e inclusive excepcionalmente, la superó en hasta 6 veces. Esto nos permite analizar dos aspectos, el primero es el efecto de la proximidad del suelo sobre las variaciones térmicas, y el segundo que la IT puede variar notablemente su intensidad en la baja atmósfera.

Analizando la zona invertida (Gráfico 1), el mes con la mayor diferencia térmica es marzo (1.56ºC), y el de menor febrero (0.71ºC). Se aprecia una tendencia de disminución en las diferencias tanto de marzo a junio, como de julio a noviembre. Los meses de primavera-verano (setiembre a febrero) comparados a los de otoño-invierno (marzo a agosto) presentan una diferencia térmica 25% más baja, 0.87 y 1.17ºC respectivamente. Esta condición resulta favorable ya que la mayor parte de los trabajos de pulverización corresponden a cultivos de verano.

Para la zona segura o turbulenta (Gráfico 1) se observa un paulatino incremento de la diferencia de temperatura desde julio a enero, comenzando a decrecer entre febrero y junio. Esto determina una situación favorable para los meses de primavera-verano por una mayor diferencia, -0.59 vs -0.39ºC, respectivamente (Tabla 7). Además, el mínimo absoluto promedio de diferencia térmica fue -2.28 ºC, 2.5 veces menos que el mismo promedio para la zona invertida (Tabla 7).

2- Viento

Se registra, en promedio, 3 veces más viento en la zona normal comparada a la invertida, 11.19 vs 3.61 km/h, con una variabilidad 2.4 veces mayor en presencia de IT, 200 vs 82.5% de CV. La misma tendencia se observa analizando los intervalos de confianza de los 95% de las medias, mucho más estrechos para la zona normal (Tablas 1 y 8, Gráfico 2).

En la zona invertida, durante los meses más ventosos (agosto y setiembre), el viento superó el promedio anual en un 77% (3.61 vs 6.8 km/h), mientras que en los menos ventosos (febrero a mayo) fue 72% inferior (3.61 vs 2.10 km/h). El viento en la zona turbulenta, durante los meses más ventosos, superaron al promedio un 43% (11.19 vs 15.96 km/h), y en los menos ventosos resultaron un 27% menor (11.19 vs 8.21 km/h) al promedio anual (Tablas 1 y 8, Gráfico 2).

La intensidad del viento se incrementa en forma continua de febrero a setiembre, de 2.81 a 7.76 km/h; y de marzo a setiembre, 7.00 a 18.37 km/h, para zonas invertida y segura, respectivamente (Tabla 8 y Gráfico 2). La primera mitad del año es menos ventosa que la segunda, 2.60 - 4.61 km/h y 8.76 - 13.61 km/h, para zonas invertida y segura, respectivamente (Tabla 8).

El mes menos ventoso fue marzo con 1.07 km/h que, combinado con una mayor diferencia térmica 1.56 ºC, lo califican como el mes de mayor inversión térmica, 3.97 ºC/cm-seg2 (Tabla1).


3- Índice de estabilidad atmosférica

Como promedio anual, el Índice de Estabilidad Atmosférica (IEA) toma los valores 3.33 vs -0.81 ºC/cm-seg2, comparando zona invertida y normal. Según la escala de clasificación climática (consultar 1-Instrumental de medición): muy estable e inestable, respectivamente; situación que la califica como muy peligrosa y segura, respecto a inversión térmica (Tablas 1 y 10, Gráfico 3).



La mayor peligrosidad por IT ocurre entre los meses de diciembre a mayo, con un IEA=3.61 ºC/cm-seg2, y la menor peligrosidad entre los meses de junio a noviembre, con un IEA=3.05 ºC/cm-seg2 (Tabla 10). IEA es un parámetro estable ya que las variaciones, respecto al promedio anual, oscilan entre un 8 y 10%, respectivamente (Tabla 10 y Gráfico 3).

4- Interacción diferencia térmica - viento

Con bajas intensidades de viento las diferencias térmicas resultan positivas (arriba más caliente que abajo), con altas intensidades las diferencias resultan negativas (más frío arriba que abajo). Esta situación es más notoria en los meses menos ventosos, de marzo a mayo (Gráfico 4).

Se aprecia claramente que existe una relación inversa entre la diferencia térmica y el viento. Con poco viento la diferencia térmica es positiva (atmósfera invertida) y con mucho viento toma valores negativos (atmósfera turbulenta).

Esto permite utilizar al viento como indicador de inversión térmica ya que, cuando bajos valores de la variable se mantienen constantes por un cierto tiempo, permiten la estratificación del aire en capas, de mayor a menor temperatura, desde arriba y hacia el piso.

5- La inversión térmica como fenómeno continuo

Considerando que el día comienza a las 0 horas y finaliza 24 horas, puede interpretarse la IT como un fenómeno discontinuo (Figura de Análisis), donde la inversión de la mañana tiene una duración 2:20 horas más que por la tarde, 8:04 vs 5:45 horas, respectivamente (Tabla 5).

No obstante no se aprecian diferencias estadísticamente significativas comparando la inversión de la mañana con la tarde, para los parámetros diferencia térmica, viento e IEA: 1.04-0.99 ºC, 3.40-3.89 km/h y 3.33-3.33 ºC/cm-seg2 (Tablas 2, 9 y 11). Analizando sólo las diferencias térmicas, tampoco se observan diferencias significativas en los máximos absolutos, 5.28-5.36ºC (Tablas 2 y 6). En consecuencia, podemos interpretar que este fenómeno es un continuo que se inicia próximo al crepúsculo (X2) y finaliza luego de amanecer (X1).

6- Momentos de ocurrencia y duración

Como promedio anual, la inversión térmica se inicia 18:05 horas, con un rango de variabilidad de 2:34 horas. El final de la inversión es a las 08:04 horas, con una variabilidad menor, 1:29 horas (Tabla 3).

El comienzo de la inversión (por la tarde) varía según época del año (Tabla 3), de marzo a julio es 17:00 horas, en agosto y setiembre 18:10 horas, y de noviembre a enero 19:20 horas. Por otro lado, el final de la inversión (por la mañana) y en forma similar, depende de la época del año, de marzo a setiembre es 8:50 horas y entre octubre a enero a las 7:00 horas.

Existe una hora de diferencia entre la puesta/salida del sol y el comienzo/final del fenómeno de inversión térmica. El comienzo de la inversión es siempre anterior a la puesta del sol, y la finalización posterior a la salida del sol (Tabla 4).

La cantidad de horas para pulverizar en la zona segura se mantienen constantes en un promedio de 8:37 horas entre los meses de marzo a setiembre, incrementándose un 40% entre los meses de octubre a febrero, 11:56 horas (Tabla 5).

La cantidad anual promedio de horas de la troposfera en la zona segura es inferior a la zona peligrosa por IT, 10:00 vs 13:49 horas (~40:60). No obstante, entre los meses de marzo y agosto la duración es aún menor, 8:34 vs 15:26 horas (~35:65); pero se equilibran las zonas de riesgo entre los meses de octubre a febrero, 12:03 y 11:56 horas (50:50), respectivamente (Tabla 5).

Como conclusión podemos decir que para los cultivos de primavera-verano existe un amplio margen de tiempo para realizar los trabajos de pulverización con menor riesgo de deriva por inversión.

7- Interacción entre variables

Los meses más ventosos (agosto y setiembre) analizados dentro de la zona invertida registran un 77% más de viento respecto al promedio, 6.38 km/h. Dentro de la zona turbulenta, el viento fue 43% más elevado para el mismo período, 15.96 km/h. En los meses menos ventosos (febrero a mayo), el viento resultó inferior al promedio anual en un 27 y 72%, con velocidades de 8.21 y 2.10 km/h para la zona normal e invertida, respectivamente (Tabla 8).

Tomando al viento como indicador de IT (Tabla 8): y según época del año, podemos estimar con un 97.5% de probabilidad que la atmósfera está invertida cuando el viento es inferior o igual a 4.2 km/h para los meses promedio (junio/julio y octubre a diciembre); 5.3 y 8.1 km/h para los más ventosos (agosto y setiembre, respectivamente), e inferior a 2.1 km/h para los meses menos ventosos
(marzo a mayo).

Combinando ambos factores, diferencias térmicas y viento, el Índice de Estabilidad Atmosférica (IEA) para la zona segura tomó siempre valores negativos (más temperatura abajo), y en la zona invertida siempre positivos (más temperatura arriba), tanto para los promedios como para los intervalos de confianza 95% (Tablas 1 y 10).

Los promedios del Índice de Inversión Térmica para la zona invertida y segura fueron +3.33 y -081 ºC/cm-seg2, respectivamente. Analizando su estabilidad, los valores fueron más estables para la zona invertida respecto a la segura, 11.54 vs 26.87% de CV, considerando la variación entre meses. Similar tendencia se observa analizando la variación dentro del mes, 74.50 vs 142.73% de CV (Tablas 1 y 10).

Cuando comparamos promedios del IEA, no se aprecian diferencias en zonas de inversión (mañana y tarde), con un valor para ambos de 3.33 ºC/cm-seg2; ni tampoco en su variabilidad, 12.22 vs 14.61% de coeficiente de variación (Tabla 11).

8- Distribución mensual horaria del IEA para la zona turbulenta

Dentro de la zona no invertida se evaluaron las variaciones del Índice de Estabilidad Atmosférica (IEA) cada 10 minutos, resultando en 6 mediciones por hora, que llevadas a un valor mensual para un mismo horario, resultan en 180 datos. Luego se estableció la condición de peligro por inversión térmica de acuerdo al rango del IEA (Munn, 1966) y se calcularon los porcentajes de probabilidad de ocurrencia de una situación segura, neutra, peligrosa o muy peligrosa (Anexo II; barra reticulada, rayado oblicuo, blanco, negro).

Dado que hemos definido a la inversión térmica como un fenómeno continuo, tanto al inicio como en la finalización del mismo existe una gradual transición para la condición del índice de estabilidad. El propósito del análisis es establecer que porcentaje del tiempo la condición atmosférica se mantiene en el rango de seguridad (barra reticulada).

La distribución de probabilidades para el rango del IEA varía según la época del año. El mes más uniforme fue diciembre donde en un 98% del tiempo, transcurrió en la zona segura. Los meses más seguros fueron de noviembre a enero y de marzo a abril, con probabilidades entre 95 y 85% en la zona segura.

Los meses menos seguros se ubicaron entre junio y setiembre, con probabilidad entre 30-85% de encontrarse en la zona segura.

Estableciendo como criterio de mayor seguridad que el horario contemple al menos un 85% de probabilidad de ocurrencia en zona segura (barras reticuladas), se determinaron los horarios que cumplen esa condición, discriminados según época del año. El mes de marzo y los meses de noviembre a enero cumplen el 100% del tiempo con ese requisito. El mes de febrero lo hace entre las 10:00 a 16:00 horas, abril entre las 09:00 a 16:00 hs, octubre entre las 09:00 a 15:00 hs, y, finalmente entre junio a setiembre entre las 11:00 a 15:00 horas.

Conclusiones y recomendaciones

Pudo comprobarse un correcto funcionamiento de la torre de inversión térmica desarrollada en el INTA Pergamino, como así también un muy buen ajuste del modelo de Munn (1966) para el cálculo del Índice de Estabilidad Atmosférica (IEA).

Los parámetros medidos, diferencia térmica y viento, y el calculado de IEA tuvieron un comportamiento significativamente diferencial según el momento del día, zonas invertida y normal respectivamente.

Pudo comprobarse que la IT es un fenómeno continuo que inicia una hora antes de la puesta del sol y finaliza una hora después de la salida del sol.

La diferencia térmica promedio anual entre los 2.5 y 10 m es el doble cuando hay inversión respecto a la de una atmósfera turbulenta, +1.02 vs -0.49ºC. Se ha registrado un máximo promedio de 5.72ºC de diferencia térmica en situación de IT, con un significativo agravante del problema. Para la zona turbulenta dicho parámetro es 2.5 veces menor, -2.28ºC. En situación de IT, la intensidad promedio anual del viento es tres veces menor que en una atmósfera turbulenta, 3.8 vs 11.8 km/h. La variabilidad del viento es 2.4 veces mayor bajo condiciones de inversión térmica, alcanzado un valor mínimo de 0 km/h.

El viento correlaciona negativamente con IT. Como indicador de IT, varía su intensidad según época del año y podemos estimar IT con un 97.5% de probabilidad –para una condición media- cuando su intensidad es igual o inferior a 4.2 km/h. Para los meses más ventosos (agosto-setiembre) la intensidad se incrementa entre 5.3 y 8.1 km/h, y para los menos ventosos (marzo a mayo) su valor se reduce a 2.1 km/h.

Como promedio anual la inversión térmica inicia a las 18:00 horas y finaliza a las 8:00 del siguiente día, con una variabilidad mayor al comienzo del fenómeno respecto a su finalización, 2:30 vs 1:30 horas. Los horarios de la inversión térmica varían según la época del año, se va retrasando su inicio de otoño a verano, 17:00 a 19:20 horas, al mismo tiempo que se adelanta su finalización, 8:50 a 7:00 horas.

La cantidad de horas para pulverizar en la zona segura, entre los meses de marzo a setiembre, abarca un 35% del día y se mantiene constante en un promedio de 8:37 horas; incrementándose al 50% del tiempo entre los meses de octubre a febrero, 11:56 horas. Esta última situación indica que para primavera-verano la mitad del día la atmósfera se mantiene turbulenta, es decir con buenas condiciones para realizar trabajos de pulverización.

El índice promedio anual de estabilidad atmosférica es de -0.81 y +3.33 ºC/cm-seg2 para la zona segura e invertida respectivamente; con una variabilidad menor en la zona invertida, 26.78 vs 11.54 de CV. La mayor peligrosidad por IT ocurre entre diciembre y mayo (IEA= 3.61ºC/cm-seg2), y la menor entre noviembre y agosto (IEA= 2.99 ºC/cm-seg2).

La zona turbulenta no está exenta de episodios de inversión térmica en los momentos de inicio y final del proceso, con una distribución de probabilidades variable según época del año. Diciembre fue el mes más estable, ya que, en un 98%, se mantuvo sin inversión. Le siguen los meses de marzo y abril, y de noviembre a enero, con un 85-95%; de junio a setiembre se ubican los meses menos seguros, con una probabilidad variable entre 30-85%.

Para establecer, dentro de la zona segura, una probabilidad homogénea para todo el año, se calcularon los horarios donde existe, al menos, un 85% de seguridad de no inversión. El mes de marzo y los meses de noviembre a enero cumplen con dicho requisito en cualquier horario. El mes de febrero lo hace entre las 10:00 a 16:00 horas, abril entre las 09:00 a 16:00 hs, octubre entre las 09:00 a 15:00 hs, y finalmente de junio a setiembre en el horario de 11:00 a 15:00 horas.

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