喷雾施用是现代作物生产的重要组成部分，以确保农药的快速输送。然而，喷雾喷嘴产生的液滴尺寸范围广泛，其中一些液滴容易发生偏离目标位置的现象，即喷雾漂移（Miller, 2003）。喷雾漂移不仅降低了施用效率，还引发了严重的环境问题。为了减轻这一问题，已经开发了多种策略，如优化喷嘴设计和操作参数，以及使用抗漂移助剂（Yates et al., 1976），以减少易产生漂移的细小液滴的形成（Miranda-Fuentes et al., 2018; Wang et al., 2023）。
多种因素的复杂相互作用，包括液滴尺寸分布、风速、喷嘴高度、喷雾压力和环境条件，都会影响喷雾漂移的风险（Zhu et al., 1995; Kruckeberg et al., 2012）。其中，风速和液滴尺寸尤为重要（Liu et al., 2023）。尽管在过去五十年中已经做出了大量努力来开发减少喷雾漂移的技术，但在不同环境条件下设定明确的液滴尺寸阈值仍缺乏指导原则。
目前仍没有共识，关于哪些指标最能准确反映不同施用场景下的漂移潜力。Hewitt（2024）指出，“小”或“细”液滴这一术语是相对的，因为漂移潜力是一个受释放高度和风速等因素影响的连续体。虽然普遍认为小于100至200微米的液滴具有最高的漂移风险，但在较高风动能下，较大的液滴也可能发生显著漂移（Zhu et al., 1994），这使得在现场尺度上准确量化漂移成为一个重大的方法论挑战（Arvidsson et al., 2011; Li et al., 2024）。
尽管较小的液滴通常被认为更容易发生漂移，但确定最具信息量的指标可以改善漂移缓解策略的选择。由于天气条件的多变性和不可预测性，进行现场实验来研究喷雾漂移具有挑战性，这会影响实验的控制性和可重复性（Szarka et al., 2023）。为了克服这些限制，风洞测试作为一种非常有优势的替代方法应运而生，它允许进行受控和可重复的模拟，以确定潜在的漂移风险（Oliveira et al., 2015; Grant et al., 2022; Womac et al., 2023）。重要的是，在这些实验室设施中测量的垂直空气喷雾剖面与实际现场尺度的沉积漂移表现出强相关性（Nuyttens et al., 2007），使得风洞成为非常可靠的替代方法。
在风洞测试中已经广泛研究了不同下风距离处的喷雾漂移沉积情况（Seymour & Byrd, 1964; Womac et al., 2023）；然而，关于形成这些下风剖面的喷雾液滴的具体尺寸信息尚缺乏。历史上，漂移预测模型主要依赖于特定指标，如V100（小于100微米的液滴体积百分比）（Miller, 2003）。尽管这一指标被广泛接受，但当代研究表明，漂移风险阈值是一个动态连续体，更像是“飞行时间”（ToF）假说，而不是一个静态值（Douzals et al., 2018）。因此，传统的指标如V100可能无法充分捕捉到在中等风速下具有不足动能以克服空气阻力的中等尺寸液滴（例如100至150微米）的扩散情况。为了克服这些限制，识别在不同风速下更稳定和敏感的“漂移特征”可以显著提高最佳喷嘴和漂移减少技术的评估效果。因此，本研究的目标是在不同风速和喷嘴类型下，确定风洞内不同位置的液滴分布，并评估各种常见的喷雾液滴尺寸分布指标，以区分不同处理方式下的喷雾漂移潜力。通过对不同风速下的液滴分布进行详细分析，本研究的具体方法包括：
(1) 在风洞内不同纵向下风距离处，测量两种平扇喷嘴和两种空心锥形喷嘴喷出的空气中的液滴尺寸分布；(2) 量化易发生漂移的液滴尺寸比例如何随着风速的变化而动态变化；(3) 确定风速和喷嘴类型对喷雾云下风传输和空气中的剖面的交互影响；(4) 识别在实际喷雾应用场景中评估空气中的漂移潜力时具有最高预测价值的特定液滴尺寸指标（例如体积分数或Dv50）。
实现这些目标引入了一种改进的方法，通过风洞中空气中的液滴进行纵向分析来评估潜在的喷雾漂移。这有望改进漂移评估协议，从而提高环境保护和施用效率。
