y…¿por qué necesitábamos un radar Doppler?

Un radar meteorológico convencional permite estimar la intensidad de las nubes que están precipitando o que están a punto de precipitar, y por tanto establecer una correlación con la intensidad de las precipitaciones. Se suele considerar que para los menesteres de la estimación de la lluvia, su eterno rival, el pluviómetro, es quien tiene la verdad absoluta, pero no es cierto, solo  San Pedro sabe la cantidad de agua que envió hacia la superficie de la Tierra. Nosotros, los simples mortales, nos contentamos con estimarla por medio de instrumentos imperfectos: el radar, el pluviómetro, los radiómetros a bordo de satélites. Cada uno de ellos tiene sus ventajas y desventajas. El radar tiene la ventaja de que mide en áreas grandes (+ 150 km de radio alrededor del radar), lo hace de forma cuasi continua (cada 5 minutos tiene una observación lista), y lo hace con una alta resolución (celdas < 1 km2). Es decir es como si tuviéramos muchísimos pluviómetros midiendo continuamente.

Al añadirle la cualidad Doppler lo que obtenemos, además de lo anterior, es tener una representación (imperfecta) del campo de vientos, sobre un área igualmente grande. La imperfección proviene del hecho de que el radar Doppler solo puede sensar la componente del vector velocidad del viento que esté a lo largo del radial hacia el que apunta la antena del radar en cada momento. Si la velocidad del viento en un punto es totalmente perpendicular al radial, el radar sensa cero velocidad. Un objeto que se mueva describiendo una circunferencia alrededor del radar, el radar lo verá con velocidad cero. Sin embargo, a pesar de esta imperfección, el campo de vientos visto con un radar presenta patrones que permiten reconocer la presencia de mesociclones, tornados, frentes de racha, aeroavalanchas, que de otro modo pasarían inadvertidas o dudosas para un radar convencional.

En septiembre del 2004, al paso del huracán Iván, el Dr. José Rubiera (Director del Centro de Pronósticos del Instituto de Meteorología) dialogaba con el Comandante en Jefe Fidel Castro ante las cámaras de la TV y Rubiera expresó el anhelo de tener un radar Doppler, y a partir de ese momento, en el Instituto de Meteorología se comenzó el Programa de Fortalecimiento del Sistema Meteorológico dentro de La Batalla de Ideas. Este programa incluyó entre otras cosas, la creación de un prototipo de radar Doppler para el Sistema de Vigilancia Meteorológica por Radar en Cuba.

A pesar de ser bastante obvio para nosotros que queríamos un radar Doppler, cuando me tocó hacer la argumentación me vi un poco en aprietos y tuve que apelar a toda la bibliografía existente. Les comento a mis lectores que desde 1957 ya se había implementado la idea de un radar Doppler, solo que medía la velocidad en un solo punto en el espacio. No fue sino hasta la segunda mitad de los 90 que a todos los radares nuevos se les comenzó a agregar la capacidad Doppler, y esto fue posible solo por los avances de la computación y la electrónica, que permitieron la ejecución en tiempo real de los complejos cálculos.

Mi argumentación original estableció las siguientes razones para querer tener un radar Doppler: a) Muchas veces el ojo visto en el campo de Intensidades (Reflectividades) no coincide exactamente con el centro de los vientos, esta asimetría produce el movimiento trocoidal, por tanto es conveniente para el seguimiento tener las dos informaciones. b) Al tocar tierras a veces los huracanes generan tornados embebidos, que no pueden ser detectados con un radar convencional y sí con un radar Doppler. c) El conocimiento exacto de la velocidad y dirección de los vientos dentro del huracán permite un mejor pronóstico de las inundaciones costeras. d) La cualidad Doppler permite un mejor filtrado de las señales no meteorológicas provenientes de edificios, lomas, torres de TV. e) Los radares Doppler nos permitirían un mejor estudio de los flujos de viento dentro de sus estructura, y este conocimiento redundaría en un mejor pronóstico. f) El hecho de Dopplerizarlos implicaría una modernización al equipamiento que revitalizaría el funcionamiento del radar, aún aparte de las mejoras del Doppler en sí mismo.

Años después, en el 2008, aprendí que no solo es eso. Los ingleses de Met Office comenzaron a modernizar sus radares para añadirles la cualidad Doppler…solamente para poder incializar sus modelos numéricos de pronósticos con la información de velocidad que suministran estos radares. Es más, ahora en mi reciente visita pude constatar que usan el dato Doppler solamente para alimentar sus modelos y nada más. Bueno, a cada quien según lo que le haga falta.

Por el momento tenemos un radar en Camagüey que capta excelentemente el campo de vientos. Como pueden apreciar en la imagen de hoy por la mañana, tenemos viento del Sur corroborado por las estaciones, cosa que se ve muy bien en el patrón de velocidad del radar. Los tonos verdes son aquellos en los que la velocidad tiene dirección radial y sentido entrando hacia el radar. Los tonos rojos son aquellos en los que la velocidad tiene dirección radial y sentido saliendo del radar. En esta imagen se captaron rachas fuertes que luego fueron confirmadas por las estaciones, pero que el radar permite verlas de forma instantánea. Tenemos un radar que es como si tuviéramos muchísimos anemómetros midiendo el viento en un área extensa con gran resolución (celdas de 0.25 km2), constantemente y con inmediatez.

Así pues, ahora tenemos el prototipo de un radar-pluviómetro-anemómetro para la Red de Radares Meteorológicos de Cuba. Todo un señor mostro-radar…

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Acerca de meteoradar

Ingeniero eléctrico, Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor Titular, Director del Centro Nacional de Radares del Instituto de Meteorología de Cuba.
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3 respuestas a y…¿por qué necesitábamos un radar Doppler?

  1. Jose Rubiera dijo:

    Excelente y didáctica información. Felicidades… y el Doppler ya tuvo su estreno con ISAAC….

    • meteoradar dijo:

      Sip, un sueño largamente acariciado y por fin…materializado. Creo que te toca informar el resultado como mismo te tocó iniciar ese camino. Gracias por las felicitaciones que tendré que repartir entre un montón de compatriotas.

  2. Oscar Benedico dijo:

    Muy buen comentario. Con sus comentarios siempre se aprende. Un abrazo, Oscarito.

    MsC. Oscar A. Benedico Rodriguez.

    Director.

    Centro Meteorológico Prov.

    Ciego de Avila.

    e-mail: oscar.benedico@cav.insmet.cu [mailto:oscar.benedico@cav.insmet.cu]

    Tlf: 22- 4763 y 21-2870 ext. 108 y 113.

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