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Radar meteorológico: fundamentos
Fondo histórico
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La capacidad de los radares meteorológicos para detectar la lluvia ya era conocida en los años 40 (ver Figura 1.0). Su desarrollo inicial se produjo durante la segunda guerra mundial tras la invención del magnetrón de resonancia, con el que fue posible emitir una cantidad considerable de potencia a unas longitudes de onda de varios centímetros.
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Una de las consecuencias no buscadas fue que la lluvia y la nieve se hicieron claramente visibles. Esa nueva habilidad para detectar la lluvia de forma remota, observar su patrón en el espacio y su evolución en el tiempo fue la impulsora del desarrollo de los radares meteorológicos.

Figura 1.0 Imágenes recogidas en el MIT, en Cambrige Massachusetts, en 1942 por un radar de banda S. Figura extraída de Radar in Meteorology, (Battan memorial and 40th anniversary of the radar meteorology,Ed. AMS).
Funcionamiento básico
Figura 1.1 Idealización de la emisión de un pulso de duración t y de longitud de onda l. Ese pulso al ser emitido a la velocidad de la luz, c, se extenderá por un intervalo ct.
Figura 1.2 Idealización de la distribución de la energía emitida por el radar en un lóbulo central y una serie de lóbulos secundarios.
Captación de la energía por una gota de lluvia
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Cuando esa energía es interceptada por un 'blanco' (por ejemplo, una gota de agua) se dispersa en todas direcciones (ver Figura 1.3), de forma que una fracción es devuelta en dirección al radar y captada por el receptor (normalmente localizado en la misma antena).
Figura 1.3 Esquema de la energía captada y reflejada por una gota. Sabiendo que la energía se transmite a la velocidad de la luz, c, y registrando el tiempo t entre la emisión y recepción de la señal, la distancia a la gota se puede expresar como d = ct/2.
Ecuación del radar
Donde P es la potencia media devuelta por las gotas situadas en el interior del Vres situado a una distancia r0 del radar. La potencia se expresa como media debido a que el radar usualmente emite un tren de n pulsos; así para un volumen situado a una distancia r0 se miden n valores de potencia que luego se promedian.
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Finalmente la reflectividad, Z, es la variable relacionada con las gotas que se puede derivar una vez medida la potencia P. Posteriormente veremos como se define dicha variable y que como es posible relacionarla con la intensidad de lluvia.
 Figura 1.4 Volumen de tamaño radial c t/2 que se corresponde con la energía medida en un instante determinado y asociada a un distancia dada.
Principio de la medida de lluvia por radar
Donde N(D) es función de distribución de las gotas de agua.
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Por su parte la intensidad de lluvia se puede expresar como, el flujo de agua através de una superficie, y también se puede formular en función de N(D) como,
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