Applicazioni all agrometeorologia per la riduzione dell uso dei fitofarmaci

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1 Applicazioni all agrometeorologia per la riduzione dell uso dei fitofarmaci Umberto Giostra Università degli Studi di Urbino, Dipartimento Scienze di Base e Fondamenti umberto.giostra@uniurb.it

2 Composizione UdR Umberto Giostra Michela Maione Jgor Arduini Francesco Furlani Eleonora Lo Vullo Francesco Graziosi Annalisa Geniali Michele Fabi Almo Farina Fabio Tatano professore associato FIS06 professore associato CHIM12 phd strutturato (tecnico) phd contratto phd contratto phd contratto supporto segreteria contratto supporto informatico contratto professore ordinario BIO07 ricercatore ICAR03

3 Principali linee di ricerca: Misure di gas clima-alteranti e modelli bottom-up per la ricostruzione del campo di emissione Struttura dello strato limite atmosferico e dispersione Linee operative/applicative: Modelli di circolazione e dispersione a mesoscala Applicazioni all agrometeorologia Supporto ad Enti Pubblici per Piani Energetici, Valutazioni di impatto, ecc. Applicazione a Beni Culturali Presentazione UdR Attività UdR Linee di ricerca Applicazione agrometeo

4 I CASI DI STUDIO Arco di Augusto Aosta Palazzo Ducale Urbania Presentazione UdR Attività UdR Linee di ricerca Applicazione agrometeo

5 Arco di Augusto ad Aosta: degrado non omogeneo Palazzo Ducale di Urbania: degrado differenziale e localizzato Presentazione UdR Attività UdR Linee di ricerca Applicazione agrometeo

6 Indagini chimiche, mineralogiche, fisiche, biologiche Sperimentali anemometri sonici, termoigrometri a risposta rapida, piastre per misurazione di flussi Simulazioni numeriche tramite CFD (Fluent) Alcuni risultati della cromatografia ionica Presentazione UdR Attività UdR Linee di ricerca Applicazione agrometeo

7 Palazzo ducale Urbania Arco Augusto Aosta Energia cinetica turbolenta Presentazione UdR Attività UdR Linee di ricerca Applicazione agrometeo

8 Misure alla stazione O.Vittori (GAW-WMO) Monte Cimone Kyoto (and Montreal*) gases Other climate altering species Methane Nitrous oxide Sulfur hexafluoride Halogenated gases HFCs HCFCs* CFCs* Halons* Methyl halides* Surface Ozone Carbon monoxide Ozone precursors (VOCs) Black carbon Aerosol size distribution scattering coefficient number concentration chemistry

9 Lat. 44 o 12 N Lon. 10 o 42 E Mt Cimone Mace Head

10 Campo di emissione ricostruito Pubblicazioni v. poster Gg/yr 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 HCFC-22 European emissions year Italy France U.K. Ireland Germany Spain Poland

11 Struttura dello strato limite atmosferico # D. Cava, U. Giostra, G. Katul: Characteristics of Gravity Waves over an Antarctic Ice Sheet during an Austral Summer. Land-Atmosphere interaction in Micrometeorology and Pollution Dispersal. 2015, accepted # Cava, D., Katul, G., Sempreviva A.M., Giostra U., Scrimieri A. On the anomalous behaviour of scalars flux-variance similarity functions within the canopy sub-layer of a dense alpine forest Boundary Layer Meteorology, 128 (1), # Cassiani M., Radicchi A., Albertson D.J., Giostra U. An efficient algorithm for scale PDF modelling in incompressible turbulent flow; numerical simulation analysis with evaluation of IEM and IECM micro mixing models Journal of Computational Physics, 223, pp # Cava, D., Katul, G., Scrimieri, A., Poggi, D., Cescatti, A., and Giostra, U. Buoyancy and the sensible heat flux budget within dense canopies. 2006, Boundary Layer Meteorology, 118, # Cassiani M, Radicchi A., Giostra U. Probability density function modelling of concentration in and above a canopy layer. 2005, Agricultural and Forest Meteorology, 133, Issue: 1-4, pp # Cassiani M, P.Franzese, Giostra U. A PDF micromixing model of dispersion for atmospheric flow. Part I: development of the model, application to homogeneous turbulence and to neutral boundary layer Atmospheric Environment. vol. 39 Issue 8, pp # Cassiani M, P.Franzese, Giostra U. A PDF micromixing model of dispersion for atmospheric flow. Part II: application to convective boundary layer Atmospheric Environment. vol. 39 Issue 8, pp # Cava, D., Schipa, S., and Giostra, U. Investigation of low-frequency perturbations induced by a steep obstacle, 2005, Boundary Layer Meteorology, 115, # Cava, D., Giostra, U., Siqueira, M., and Katul, G. Organised Motion and Radiative Perturbations in the Nocturnal Canopy Sublayer above an Even-Aged Pine Forest, 2005, Boundary Layer Meteorology, 115,

12 (Rete di Monitoraggio per viticoltura e frutticoltura, miglioramento della qualità dei prodotti e della competitività economica ) Premessa al Progetto ReMo Gli attacchi parassitari comportano ingenti perdite delle produzioni agricole (fino al 25% della produzione mondiale) I fitofarmaci sono ancora strumenti di largo uso (fino al 10% dei costi di produzione) L incompleta conoscenza delle tecniche di somministrazione e della formazione degli operatori può comportare Dosi eccessive: più persistenti Perdite: contaminazione delle matrici ambientali Costi aggiuntivi Rischi per gli operatori

13 Finalità del Progetto ReMo Realizzazione di una rete di monitoraggio che consenta l individuazione delle condizioni micro-meteorologiche locali ottimali per la somministrazione di fitofarmaci. Trasferimento dell innovazione agli operatori del settore. Benefici Un miglioramento della qualità del prodotto in termini di sicurezza per i consumatori Una riduzione dei trattamenti, con minori costi e oneri gestionali per le imprese Maggiore sicurezza per gli operatori Una riduzione dell inquinamento delle matrici ambientali (acqua, aria, suolo) Un valore aggiunto per le imprese in prospettiva di certificazioni (BIO)

14 Stabilità atmosferica: Effetti sulla dispersione Secondo linee guida internazionali (General Meteorology for Pesticide Application, 2012) la neutralità è la miglior condizione

15 L uso di fitofarmaci in periodi sfavorevoli dal punto di vista dispersivo può produrre ulteriori effetti indesiderati (oltre al danno economico ed ambientale) Deposizioni campionate nella coltura attigua Condizioni stabili

16 Irrorazione non consentita Consentita solo irrorazione urgente e/o con prescrizioni Irrorazione consentita WEB/ RS232

17 Impianto prototipale presso l Azienda Leone Rosaria (Valledolmo)

18 Impianto prototipale presso l Azienda Leone Rosaria (Valledolmo) Impianto prototipale presso l Azienda Taravella (Campofelice di Roccella)

19 Ricostruzione delle condizioni di irrorazione attraverso l impiego del modello CALMET e i dati della rete agrometeorologica del SIAS parametrizzazioni

20 In fase di sviluppo: la previsione a tre giorni Previsione 23 gennaio 2014

21 Trasferimento dell innovazione Previsioni delle condizioni di irrorazione Lunedi 25 novembre 2013 Coordinate Lat 37,7 Lon 13,7