Imagen única: atenuaciones en el radar meteorológico

Atenuación generalizada de la señal radar por lluvias intensasCaso del radar meteorológico de Sevilla17 de agosto de 2006 RAMPalabras clave: radar, atenuación, lluvias intensas, convección, banda C.In...

Imagen única: Atenuaciones En El Radar Meteorológico
Atenuación generalizada de la señal radar por lluvias intensasCaso del radar meteorológico de Sevilla17 de agosto de 2006 RAMPalabras clave: radar, atenuación, lluvias intensas, convección, banda C.IntroducciónDe todos es sabido que el radar meteorológico detecta blancos que son capaces de reflejar la energía que emite el propio radar. Estos blancos suelen ser zonas de precipitación cuando las condiciones de propagación de las ondas electromagnéticas en la troposfera son las normales. A mayor intensidad de precipitación, la energía devuelta será mayor. Este hecho queda plasmado en valores más intensos de la reflectividad, Z, medida en una escala apropiada, dBZ, que observamos al analizar una imagen radar. Realmente el radar meteorológico mide la capacidad reflectora de los blancos que conforman las zonas precipitantes y no la intensidad de precipitación. De esta forma, el radar detecta las zonas de precipitación caracterizándolas en su extensión, intensidad y movimiento. Los radares meteorológicos operativos suelen trabajar en las bandas C y S (y en menor medida la X), cuyas longitudes de onda corresponde aproximadamente a los 5 y 10 cm, respectivamente (en menor medida 3 cm para banda X). A menor longitud de onda, mayor es la atenuación de la señal. Ver Referencias para saber más sobre atenuación en meteorología radárica.Focos convectivos con lluvias intensas o granizo grande, generan sombras a la señal radar por la atenuación de las ondas electromagnéticas que no pueden detectar lo que hay en la radial y al otro lado del obstáculo meteorológico. Pascual y Berenguer (2003).Ni que decir tiene que esta atenuación es de carácter local y no afectara a otras áreas y ecos precipitantes iluminados por el radar, donde las posibles zonas de precipitación se podrían detectar y analizar, si las hubiera.Un caso especial se va a presentar a continuación, y que también se da en los radares de banda C.Atenuaciones generalizadasTorre y radomo (envoltorio esféricos protector) de un radar Doppler del NWS de EEUU.La situación es ya más complicada pues la atenuación propia de la señal radar, que sale de la antena, ya se ve disminuida en todas las direcciones: el radar meteorológico es incapaz de reproducir con exactitud lo que vería si no existiera precipitación sobre él. Este tipo de atenuación es de tipo generalizado y afecta a TODA el área cubierta por el sistema. El resultado es una caída en la intensidad de los ecos de precipitación en toda la cobertura radar que depende de la intensidad de lluvia que cae sobre el radar y que puede llegar a ser de - 20 dBZ o más: todo ocurre como si todos los valores de reflectividad se debilitaran y aparecieran ecos de precipitación menos intensos.Desde el punto de vista operativo de vigilancia meteorológica, se puede pensar que las estructuras precipitantes se están debilitando y allí donde había ecos intensos, ahora se tienen ecos más débiles en fase de disipación, cuando realmente lo que está ocurriendo es un fenómeno ajeno a la dinámica de los sistemas precipitantes: atenuación generalizada de la señal.Se pasará a continuación a analizar un caso peninsular.La situación del 17 de agosto de 2006Imagen HRVIS de las 06 UTC del día 17 de agosto de 2006. Fuente Dundee/EUMETSAT.Imagen radar del radar del sur de Portugal en intensidad de precipitación, mm, correspondiente a las 07:00 UTC del día 17 de agosto de 2006. Fuente IM de Portugal.En los momentos posteriores, la zona amplia y cabezona de precipitación se desplazó hacia el oeste, cayendo las lluvias más significativas de lleno sobre el radar de Sevilla, situado en la parte noreste de la provincia sevillana (próximo a Castillo de las Guardas a 530 m.s.n.m).Sobre las 07:10 UTC la imagen PPI del radar de Sevilla nos muestra una señal muy debilitada de los ecos de precipitación, si los comparamos con los de la imagen portuguesa y, en especial, los focos de origen convectivo y situados en el golfo de Cádiz, allí donde su campo de visión del radar español es muy bueno, ya que no sufre ocultaciones orográficas alguna. La comparación de los datos del radar del sur de Portugal y de Sevilla hace pensar que la señal radar de Sevilla está experimentando una fuerte atenuación generalizada por la lluvia sobre el propio radar que subestima la intensidad de los ecos de precipitación. Mientras, los focos convectivos seguían muy activos, al analizar, además, las imágenes de satélite de es hora (imagen no mostrada).Imagen de reflectividad, dBZ, del PPI de Sevilla correspondiente a las 07:10 UTC del día 17 de agosto de 2006. Compárese con su homóloga portuguesa y note las diferencias. Fuente INM.Imagen mosaico de reflectividad, dBZ, del CAPPI a 2.5 km a las 07:20 UTC del día 17 de agosto de 2006. Fuente INM.Recuperación de la señal radar: intensificación de los ecosLas zonas con precipitación siguió desplazándose hacia el oeste, y a las 08:40 UTC la antena del radar de Sevilla dejó de estar afectada por la lluvia intensa que le impedía reproducir las zonas de precipitación con cierta exactitud, desaparecieron los efectos de la atenuación generalizada y los ecos de precipitación se intensificaron respecto a la hora anterior. Esta intensificación se debió, preferentemente, a la desaparición del debilitamiento de la señal provocada por la lluvia sobre el radomo.Imagen radar del radar del sur de Portugal en intensidad de precipitación, mm, correspondiente a las 08:30 UTC del día 17 de agosto de 2006. Fuente IM de Portugal.ConclusionesCuando la precipitación cae intensamente sobre un radar se produce una atenuación generalizada de los ecos de precipitación mostrados en sus imágenes. Este hecho se da preferentemente en los radares de banda C (5 cm, como los del INM). En estas condiciones, la intensidad de los ecos de precipitación decae de forma generalizada dentro de la cobertura radar, aún permaneciendo muy activos. Este debilitamiento se produce por el debilitamiento y atenuación que genera la lluvia intensa sobre las señales electromagnéticas emitidas por el radar. Aunque existen métodos que, parcialmente, corrigen estas atenuaciones, lo mejor es utilizar otros datos de radares que no estén afectados por dichas atenuaciones.En este ejemplo se ha visto cómo las imágenes del radar de Sevilla sufrieron temporalmente los efectos de estas atenuaciones y como el radar de Portugal sirvió como complemento ideal en esta situación. El radar americano de la base de Rota podría haber sido otro sistema a tener en cuenta en esta situación.Todo aquel que utilice e interprete imágenes de radar meteorológico deberá tener en cuenta los fenómenos de atenuación cuando en su zona existan focos de precipitación muy intensos y, en particular, cuando estos se sitúen sobre el propio radar ya que producirá debilitamientos generalizados y temporales de las zonas de precipitación en los datos e imágenes radar.ReferenciasAtlas, D. (Ed.), 1990. Radar in Meteorology. American Meteorological Society, Boston.Battan, L.J., 1973. Radar Observation of the Atmosphere. University of Chicago Press, Chicago (USA), 324 pp.Burrows, D.R. y Attwood, S.S., 1949. Radio Wave Propagation, New York, USA, 219 pp.Ronald Rinehart. Radar for Meteorologist, 2004. Fourth Edition. Rinehart Publication, 482 pp.En la red:Atenuación de la señal del radar meteorológico por precipitación. Ramón Pascual yMarc Berenguer.Radar meteorológico y aplicaciones. Rafael Sánchez-Diezma y Carles Corral.http://www.grahi.upc.es/menu/curs/html_pages/frame.html
Esta entrada se publicó en Reportajes en 24 Sep 2006 por Francisco Martín León