![]() |
TEMPOweb | MCR 11 |
Descripción de los productos radar en modo Doppler |
![]() |
![]() |
![]() |
Pág. 1/2 |
3. DESCRIPCION DE LOS PRODUCTOS RADAR EN MODO DOPPLER
Cuando un radar trabaja en MODO DOPPLER, lo hace con una resolución de 1Km x 1Km, abarcando un radio de 120 Km desde la posición del radar . Trabaja con ocho elevaciones y la altura que alcanza el haz al final de la primera elevación es de unos 2100 metros por encima del emplazamiento del radar En el caso del radar de Asturias que está situado a unos 933 metros de altura, la altura alcanzada al final del haz sería de unos 3000 metros, sobre el nivel del mar.
El fenómeno físico en el que se basa el funcionamiento del radar Doppler, es el conocido efecto del mismo nombre que consiste en el " Cambio de la frecuencia observada, de una onda acústica o electromagnética, debido al movimiento relativo de la fuente o del observador". El caso del radar es el de una fuente fija de ondas: el radar, y de una serie de blancos meteorológicos que se mueven con respecto a él. La base del funcionamiento del radar DOPPLER es medir la relación entre la fase de la señal transmitida (desde el radar) y la fase de la señal recibida (procedente del blanco móvil). Se trata,pues, de un radar de tipo coherente es decir, que permite determinar el desplazamiento de un blanco.
Dado que la resolución con la
que se trabaja en MODO DOPPLER: ( 1Km x 1Km), es mayor que la del MODO
NORMAL (2Km x
2 Km), la detección de blancos se hace con más detalle. Ello se traduce
en que, normalmente , la señal de Doppler presenta reflectividades mayores
que la del modo normal de la misma hora. Además, en las imágenes de MODO
DOPPLER se eliminan los ecos de tierra: este hecho es fácil de entender
si se tiene en cuenta que, dado que los ecos de tierra son ecos fijos,
no se mueven: el haz del radar "choca" siempre con ellos a la misma distancia
y puede eliminarse su señal puesto que su velocidad relativa respecto
al radar es cero.
También hay que tener en cuenta que, cuando se quiere elaborar un producto de precipitación ( como el PPI, por ejemplo), el radar considera como umbral mínimo, el valor de 12 Decibelios para que la señal aparezca en pantalla, tanto en modo normal como en MODO DOPPLER, ya que, se considera que es éste el valor necesario para que las gotas sean del tamaño de las que pueden producir precipitación. Sin embargo, si lo que se quiere visualizar es el campo de viento, lo que interesa es detectar cualquier blanco que pueda servir como trazador de viento, por este motivo, el umbral mínimo que el sistema considera en este caso es de 0 Decibelios. Este umbral lo hace especialmente útil para seguir el flujo del viento en días despejados, que se denominan de "aire claro".
Los radares DOPPLER dan información del valor de la componente de la velocidad del viento en dirección de la radial al radar. Es decir: el espectro de velocidades es la función a partir de la cual se obtienen todos los parámetros doppler.
Para explicar de forma resumida en qué consisten los espectros de frecuencias y de velocidades que utiliza el sistema de MODO DOPPLER para elaborar sus productos, se considera que, cuando en vez de un solo blanco, se tiene un amplio número de ellos, el sistema dispone de la suma de las contribuciones de todas estas partículas, es lo que se conoce como "espectro de frecuencias doppler". Además, para una frecuencia dada de emisión de un pulso por parte del radar, el eco que se recibe de los blancos será una señal multifrecuencia, porque cada blanco se mueve con una velocidad distinta. Pues bien: si se expresa la potencia total recibida por el radar, en función de diversos intervalos (de frecuencia y de velocidad radial) se obtienen los " espectros de frecuencia y de velocidad". Finalmente, el espectro de velocidades es la función a partir de la cual se obtienen todos los parámetros doppler.
De lo dicho anteriormente se deduce que, un radar sencillo, sólo mide el campo de viento en una dirección: la radial al radar. Sin embargo, tambien existe la posibilidad de medir campos de viento en dos dimensiones: para ello se utiliza el radar Dual Doppler que graba los datos de dos o más radares y, posteriormente, aplica algoritmos apropiados con el fin de calcular el campo de viento en la zona de solapamiento de los dos radares.En la actualidad, éste tipo de radares sólo se utiliza para investigación.
Los productos disponibles en MODO DOPPLER son :
REFLECTIVIDAD : Las imágenes correspondientes dan valores de reflectividad en decibelios, con un umbral mínimo de 12 dbz y una escala de colores que va desde el azul (12dbz) a rojo (60dbz).
VELOCIDAD RADIAL
: Las imágenes correspondientes dan la componente radial del campo de viento
en cada punto. La representación en pantalla se hace considerando que:
- LOS COLORES FRÍOS (AZUL,VERDE) CORRESPONDEN A VALORES DE VELOCIDAD
RADIAL NEGATIVOS, QUE INDICAN SENTIDO DE ACERCAMIENTO HACIA EL
RADAR
- LOS COLORES CÁLIDOS (ROJO, NARANJA) CORRESPONDEN A VALORES DE VELOCIDAD POSITIVOS, QUE INDICAN SENTIDO DE ALEJAMIENTO CON RESPECTO AL RADAR
La velocidad radial Doppler se define como el valor medio del espectro de frecuencias, que coincidiría con el máximo si el espectro fuera exactamente una gaussiana.
TURBULENCIA : Este producto está relacionado con
la velocidad de caída de las gotas. Los datos que se utilizan para deducir
los valores de turbulencia del aire son las medidas de varianza del espectro,
considerando para ello que, aunque la varianza del espectro depende de
cuatro factores, los más significativos son la turbulencia y la velocidad
terminal de caída de las gotas, así es que, si se puede estimar los valores
de velocidad de caída de las gotas, el otro factor, es decir : la varianza
debida a la turbulencia, puede obtenerse de forma aproximada . ( En efecto:
Varianza del espectro = Varianza debida a la turbulencia + Varianza debida
a la velocidad terminal de caída de las gotas) .
Los productos de turbulencia aparecen en pantalla con un código de colores,
asignado a cada intervalo de valor de turbulencia que, en el caso de las
imágenes que aparecen en la pantalla de visualización del radar va desde
el azul al rojo: entre 2m/seg y 16 m/s, de manera que
valores entre 0 y 6 m/seg se consideran como de TURBULENCIA DÉBIL
valores
mayores de 6 m/seg se consideración como TURBULENCIA MODERADA O INTENSA
Para más información, consultar : " Curso Básico de Radares Meteorológicos"
del Servicio de Satélites y Radares Meteorológicos del I.N.M . Madrid