Curso Radar 6

Tipos de radares meteorológicos

Otro tipos de medidas que realiza el radar

 

Integración de esas medidas en programas de visualización en tiempo real

Tipos de radares meteorológicos

Banda S:

 

  • Frecuencia: entre 2-4 GHz

  • Longitud de onda: 8-15 cm

  • Utilizados a muy diversos rangos de distancia al radar (0 < r < 240km)

  • Ventajas: No se ven afectados por la atenuación

  • Desventajas:

    • Necesitan de un disco de grandes dimensiones, así como toda la maquinaria

    • Precio elevado

 



 

 

Banda C:

  • Frecuencia: entre 4-8 GHz

  • Longitud de onda: 4-8 cm

  • Utilizados en rangos intermedios y próximos al radar (< 120 km)

  • Ventajas:

    • Pequeño tamaño del disco: portabilidad

    • Precio

  • Desventajas: Afectados por la atenuación

 

 

 

Radar de banda C del INM instalado en el Pic de les Agulles, Corbera, a unos 25 km de Barcelona



Banda X:

  • Frecuencia: entre 8-12 GHz


  • Longitud de onda: 2.5-4 cm.


  • Utilizados en rangos próximos al radar (< 60 km)


  • Ventajas:

    • Muy sensitivos a las partículas de pequeño tamaño.
    • Útiles para el estudio del desarrollo de nubes.
    • Pequeño tamaño del disco: portabilidad.
    • Precio.


  • Desventajas: Muy afectados por la atenuación.

 

 

 

Radar de banda X del LTHE de Grenoble instalado junto a Marsella durante la experiencia HIRE.



Otro tipos de medidas que realiza el radar

Medida de la velocidad del viento (Radar Doppler)

 

  • El radar Doppler tiene la capacidad de medir información relativa a la velocidad en la dirección del radar de los blancos que detecta. Para ello utiliza el efecto Doppler al registrar la variación de la fase de la onda que le devuelven las gotas de agua.

 

 


En el instante T1 la gota de agua devuelve una onda en dirección al radar indicando una distancia D.

 

 


En el instante T2 la misma gota de agua devuelve una onda en dirección al radar que indica una distancia D+s.

 

 

  • Esa información se relaciona con la velocidad del viento en dirección al radar aunque en muchos casos es difícil de interpretar.

    Supongamos, por ejemplo,el caso hipotético en el que la dirección del viento fuera constante, por ejemplo de este a oeste, y lloviera en toda el área muestreada por el radar. La imagen que se muestra representaría la información de viento que registraría el radar. Los colores cálidos, viento en dirección al radar, los fríos cuando es en dirección opuesta a éste.

 

 

 

Viento que registraría un radar Doppler en caso de que el campo de viento fuera en dirección este-oeste y decreciera con la altura. Imagen extraída de la wed sobre radar meteorológico de la universidad de Illinois.



 

En este ejemplo se ha supuesto que la dirección del viento es constante (este-oeste) en altura pero su intensidad se incrementa con ésta. Esto permite entender que a medida que los alejamos del radar y aumenta la altura del haz aumente la intensidad del viento registrado.

Además aparecerá una línea perpendicular a la dirección del viento en la cual la velocidad en dirección al radar es cero.

A pesar de la valiosa información que proporcionan las imágenes de viento en muchos casos son difíciles de interpretar ya que:

a) El viento es rara vez uniforme.

b) Sólo es posible medir esa velocidad allí donde se intercepte algo (en las áreas donde no llueve no se registrará información Doppler).


En la siguiente figura se muestra un ejemplo de viento noreste-suroeste que sólo se visualiza allá donde se registra lluvia (imagen recogida por el radar de banda S del MRO).

 

 

 

 

Campo de viento en dirección al radar registrado por el radar de banda S del MRO

 

Doble Polarización

Este es un campo en el que se tienen puestas grandes esperanzas.

La idea es emitir una onda electromagnética polarizada verticalmente y horizontalmente.

Los hidrometeoros en función de su forma nos devolverán diferentes cantidades de energía para cada una de las ondas (horizontal o vertical).

Esto nos permitirá extraer más información sobre las propiedades de los blancos interceptados.

Comparando la energía recibida de las dos ondas es posible distinguir si los blancos son redondeados (como el granizo o los copos de nieve) o si son achatados como las gotas de agua.

 

 

 

Ilustración de una onda polarizada en el eje vertical (polarización habitual en la mayoría de radares sin doble polarización)

 

 

 

 

Ilustración de una onda polarizada en el eje horizontal

 

Sistema Biestático

Es una evolución del sistema Doppler y todavía en una fase de investigación.

El objetivo es medir diferentes componentes del viento para así llegar a determinar el campo tridimensional de viento. Para ello se utiliza un sistema formado por un radar (que emite y recibe las ondas electromagnéticas) y diversos receptores.

 

 

 

Concepto del radar biestático formado por un radar emisor y receptor, y cuatro elementos receptores

 

  • La figura inferior muestra el sistema biestático instalado en el MRO de la universidad de McGill, formado por un radar emisor y receptor (de banda S), y dos receptores situados a unos 20 y 40 km del radar. Esa configuración permite definir diferentes zonas donde es posible disponer de doble o triple cobertura de información Doppler, como ilustra la figura.

 

 


Sistema biestático instalado en la universidad de McGill (Imagen extraída de la web del MRO, MCGill University)

 



Integración de todas estas medidas en programas de visualización en tiempo real

  • El conjunto de medidas realizado por el radar son usualmente integradas en programas que permiten de forma interactiva consultar en tiempo real los datos que el radar está recogiendo y manipularlos (realizar cortes verticales, obtener una previsión, aplicar algoritmos de ajuste de la imagen, etc..). En las siguientes imágenes se muestran algunos ejemplos de ese tipo de programas.

 


Imagen del aspecto del gestor de información radar utilizado en el MRO de la universidad de McGill (Rapid-Browser)

 

 

 

 

Aspecto del gestor de información radar creado por la UPC en colaboración con el INM (VisRad)

 

Anterior Siguiente