En la meteorología y la predicción del tiempo es fundamental conocer las precipitaciones que van a tener lugar en una zona en concreto con la suficiente antelación como para, en caso de necesitarlas, tomar medidas preventivas ante una situación de peligro. Para ello, existen unos aparatos que pueden indicar y mantener un seguimiento continuo sobre las precipitaciones de una zona en concreto. Se le conoce como radar de precipitaciones.
¿Quieres conocer cómo funcionan y cómo se utilizan para poder predecir las precipitaciones?
Radares de lluvia
Para los que aún no lo sepan, la palabra radar procede del acrónimo inglés radio detection and ranging. Esto significa "detección y medición de distancias por radio". Radares hay en muchos sitios, como por ejemplo, los radares de tráfico. En la meteorología se emplean diversos tipos de radares para monitorizar la situación en las altas capas de la atmósfera y conocer la evolución de los sistemas atmosféricos.
El rada emplea un sistema de ondas electromagnéticas para poder medir las distancias, direcciones, altitudes y velocidades de los objetos, tanto estáticos como móviles. De esta forma, son capaces de monitorizar los vehículos, aviones, barcos, etc. En este caso, son utilizados para evaluar las formaciones meteorológicas y tener un seguimiento continuo del movimiento de las nubes.
Su funcionamiento es bastante sencillo. Generan un impulso de radio y éste se refleja en el objetivo, recibiéndose desde la misma posición del emisor. Gracias a esto se puede conseguir gran cantidad de información sobre la situación de las nubes, su densidad y forma, si están creciendo, si van a provocar algún tipo de precipitación, etc.
Elementos de un radar
Fuente: Euskalmet.com
Todos los radares necesitan de varios tipos de elementos para que su funcionamiento sea el correcto. El uso de estas ondas electromagnéticas que mandan los radares permiten poder visualizar los objetos a grandes distancias. Lo mejor de todo es que no sólo se puede conocer la situación de las nubes en el espectro de la luz visible, sino que también proporciona información en sonido.
Los componentes principales que necesitan los radares para su funcionamiento son:
- El transmisor. Se emplea para poder generar las señales de alta frecuencia que posteriormente serán enviadas.
- Antena. La antena es la encargada de enviar y recibir esa señal de alta frecuencia que otorgará la información acerca de la posición de las nubes.
- Receptor. Este aparato se utiliza para detectar y amplificar la señal captada por la antena para que sea legible.
- Un sistema que permite mostrar los resultados obtenidos de las mediciones.
Radar Doppler
El radar Doppler es un sistema capaz de medir numerosas variables sobre un mismo objeto. Es capaz de otorgar información sobre el rumbo, la distancia y la altitud un objeto, además de poder detectar hasta su velocidad. Con este tipo de radares, los meteorólogos son capaces de conocer la dinámica de una nube y así conocer el rumbo que tiene, su forma y la probabilidad de provocar precipitaciones.
El radar Doppler pulsado se basa en la emisión de tres pulsos a una frecuencia determinada y, utilizando el efecto Doppler, se puede conocer la velocidad transversal relativa de ese objeto que se quiere medir. Puesto que este tipo de radares no miden bien las distancias no son muy útiles para conocer la localización exacta del objeto.
Fundamento teórico del radar
Fuente: pijamasurf.com
Para entender correctamente el funcionamiento de un radar de precipitación se necesita saber el fundamento teórico. Estos radares actúan en función del movimiento de los objetos con respecto al radar en la componente perpendicular a la dirección de la luz. Este movimiento produce una alteración en la frecuencia de la onda electromagnética que producen cuando la luz incide sobre ellos. Es decir, cuando la luz del sol incide sobre el objeto a estudiar, se varía la frecuencia de la onda electromagnética que emite. Con esta variación el radar es capaz de conocer la posición, rumbo y velocidad del objeto, en este caso, una nube.
Cuando la nube acerca al radar influye positivamente en la frecuencia de las ondas emitidas anteriormente. Por el contrario, cuando un objeto se aleja del radar, influye negativamente. La diferencia entre las frecuencias que se emiten y se reciben son las que permiten calcular la velocidad a la que se mueve el objeto.
Curvatura terrestre
Fuente: Slideplayer.es
Seguramente has pensado que cómo es capaz de medir la situación de los objetos a larga distancia si la Tierra es redonda y no plana. Los objetos que están demasiado lejos son "vencidos" por la curvatura terrestre. Para determinar la altitud de un objeto, se debe tener en cuenta la curvatura terrestre. Los objetos más distantes y que están cercanos al suelo, no pueden verse con este tipo de radares, puesto que están por debajo del horizonte.
Lo más útil de este radar, es que se puede obtener información meteorológica a tiempo real. Es decir, se puede conocer la situación atmosférica en todo momento para predecir la intensidad de las precipitaciones, la posible existencia de granizo, turbulencias, tormentas, la dirección y fuerza del viento, etc.
Interpretación de las imágenes del radar
Cuando se realizan las mediciones con el radar de precipitaciones se obtienen imágenes con toda la información que se consigue. Las imágenes se deben de interpretar correctamente para su posterior predicción. Las imágenes tienen una leyenda en su lado derecho que indica el valor del color en función de la reflectividad del agua que puede precipitar.
En función del tipo de nube presente en el cielo, se podrá observar uno u otros colores en la imagen:
Nubes estratocúmulos. Estas nubes están compuestas por gotas de agua en toda su extensión. Las gotas de agua son en un tamaño muy pequeño, por lo que dan una señal muy baja.
Altocúmulos. Estas nubes de media altura tienen un nivel de congelamiento, lo suficientemente alto, como para que en su mayoría esté compuesta por cristales de hielo y gotas de agua súper enfriadas. Los cristales de hielo hacen que la señal obtenida por el radar sea más grande.
Precipitaciones. Cuando se prevé lluvia es porque en los radares de precipitaciones se puede observar cómo los cristales de hielo en la atmósfera van creciendo hasta que caen. La reflectividad del radar aumenta al derretirse los cristales de hielo en agua debido a que la constante dieléctrica del agua líquida es mayor que la del hielo.
Estratocúmulos con pequeñas lloviznas. Estas nubes se pueden observar si el estratocúmulo tiene cientos de metros de grosor. Cuando esto ocurre se generan pequeñas lloviznas que puede crecer si continua la inestabilidad atmosférica.
Radar de la AEMET
La Agencia Estatal de Meteorología cuenta con un radar de precipitaciones que monitoriza la situación atmosférica durante todo el día y la noche. Proporciona información acerca de las nubes, su dirección, velocidad y altitud. Gracias a este radar se puede predecir las lluvias con hasta varios días de antelación.
Aquí podrás ver a tiempo real las imágenes que nos muestra el radar de la AEMET sobre la península.
Con esta información podréis conocer cómo funcionan los radares de precipitaciones y de qué forma consiguen los meteorólogos conocer con tanta exactitud la dinámica atmosférica.
El artículo Radar de precipitaciones ha sido originalmente publicado en Meteorología en Red.
