8 B RADAR 8 B RADAR MeteorològicMeteorològic

Descriure l’instant actual (detecció de Descriure l’instant actual (detecció de precipitacions, identificació d’estructures i de la precipitacions, identificació d’estructures i de la seva perillositat, etc ...) amb finalitats de seva perillositat, etc ...) amb finalitats de vigilància i prevenció a curt termini.  vigilància i prevenció a curt termini.  

Mesurar de forma sistemàtica quantitats físiques Mesurar de forma sistemàtica quantitats físiques útils a la Climatologia i per la preparació de útils a la Climatologia i per la preparació de previsions a més llarg termini. previsions a més llarg termini. 

  Adquirir nous coneixements que permetin Adquirir nous coneixements que permetin concebre esquemes o models conceptuals de les concebre esquemes o models conceptuals de les estructures i fenòmens atmosfèrics per realitzar i estructures i fenòmens atmosfèrics per realitzar i controlar els models numèrics de predicció del controlar els models numèrics de predicció del temps.temps.

L’ objetiu del radar meteorològic és:

Avantatges de l’observació Avantatges de l’observació RadarRadar

Permet realitzar una teledetecció activa. L’observació es Permet realitzar una teledetecció activa. L’observació es realitza sense que sigui necessari moure l’instrument (tret realitza sense que sigui necessari moure l’instrument (tret del moviment de l’antena) i és possible triar el volum del moviment de l’antena) i és possible triar el volum sondejat amb precisió i de forma objectiva entre un extens sondejat amb precisió i de forma objectiva entre un extens conjunt.conjunt.

L’exploració es realitza en les tres dimensions espacials, L’exploració es realitza en les tres dimensions espacials, en curts períodes de temps i per volums molt grans.en curts períodes de temps i per volums molt grans.

L’observació no pertorba al medi en el que es realitza.L’observació no pertorba al medi en el que es realitza.

Les dades estan disponibles immediatament.Les dades estan disponibles immediatament.

Les longituds d’ona escollides no detecten les partícules Les longituds d’ona escollides no detecten les partícules nuvoloses però si les de precipitació; per tant les nuvoloses però si les de precipitació; per tant les observacions de satèl·lit i de radar són complementàries.observacions de satèl·lit i de radar són complementàries.

Radar de Monte Jato, Bakio, Radar de Monte Jato, Bakio, VizcayaVizcaya

RADARRADAR Banda SBanda S Banda CBanda C Banda XBanda X

~10 cm~10 cm ~5 cm~5 cm ~3 cm~3 cm

Atenuació Atenuació atmosfèricaatmosfèrica

Pràcticament Pràcticament lliure lliure d’atenuaciód’atenuació

Atenuació Atenuació mitjamitja

Atenuació altaAtenuació alta

CaracterístiquesCaracterístiques Car, antena Car, antena grossa grossa

(~ 6 m) i de (~ 6 m) i de construcció construcció molt precisa.molt precisa.

AproximadameAproximadament la meitat nt la meitat de cost que de cost que el de banda el de banda S. Antena S. Antena

(~ 3m)(~ 3m)

El més barat, El més barat, es sol usar es sol usar en fins de en fins de investigació investigació de camp de camp (tornados, (tornados, tempestes tempestes severes)severes)

UsUs En En precipitacions precipitacions convectives convectives (intensitats (intensitats grosses i grosses i gotes grosses)gotes grosses)

Zones Zones mediterràniesmediterrànies

En En precipitacioprecipitacions ns estratiformeestratiformes s (intensitats (intensitats i gotes i gotes petites)petites)

InvestigacióInvestigació

Tipus principals de radar meteorològic

El sistema RADAR com a sensor actiu El sistema RADAR com a sensor actiu emet un pols de radiació que interacciona emet un pols de radiació que interacciona amb el blanc ( en el nostre cas gotes de amb el blanc ( en el nostre cas gotes de pluja) i es produeix dispersió. pluja) i es produeix dispersió.

Una part de la radiació és dispersada de Una part de la radiació és dispersada de retorn al sistema radar (retrodispersió).retorn al sistema radar (retrodispersió).

El sistema es capaç de determinar la El sistema es capaç de determinar la posició en l’espai dels blancs i les seves posició en l’espai dels blancs i les seves característiques, en el nostre cas la característiques, en el nostre cas la intensitat de precipitació.intensitat de precipitació.

Els paràmetres més importants del radar son:Els paràmetres més importants del radar son: Potència instantània del pols. 370 Kw Potència instantània del pols. 370 Kw

(banda S) 250 Kw (banda C)(banda S) 250 Kw (banda C) Freqüència de treball. Freqüència de treball. Freqüència de repetició de polsos. 250 HzFreqüència de repetició de polsos. 250 Hz Duració del pols. 2 msDuració del pols. 2 ms Amplada del feix. 1.9º (banda S), 0.9º (banda Amplada del feix. 1.9º (banda S), 0.9º (banda

C)C)

Un paràmetre importat és la FRP (Freqüència Un paràmetre importat és la FRP (Freqüència de repetició de polsos), ja que ens marca de repetició de polsos), ja que ens marca l’alcanç del radar rmax.l’alcanç del radar rmax.

Que ve donat per Que ve donat per

Usos del radar meteorològicUsos del radar meteorològic. . Els radars mesuren la força (amplitud) i la Els radars mesuren la força (amplitud) i la

fase de la senyal retrodispersada, un fase de la senyal retrodispersada, un problema no resolt completament i que problema no resolt completament i que constitueix una activa àrea d’investigació, constitueix una activa àrea d’investigació, és inferir informació meteorològica, com és inferir informació meteorològica, com intensitat de precipitació, velocitat del intensitat de precipitació, velocitat del vent, predicció del moviment de vent, predicció del moviment de tempestes, etc.tempestes, etc.

Equació del radarEquació del radar Són relacions entre la potencia rebuda pel Són relacions entre la potencia rebuda pel

radar, factor de reflectivitat Z, e intensitat radar, factor de reflectivitat Z, e intensitat de precipitació.de precipitació.

Equació del radarEquació del radar

S’ha suposat:• Difusors esfèrics.• Tamany petit front a la longitud d’ona

La potencia mitja rebuda depèn de:• Paràmetres del radar (potència

transmesa, longitud d’ona de treball, ganància de antena.....).

• Dos factors que únicament depenen dels blancs:

• El valor de |K|2 • La magnitud S D6, també anomenada

factor de reflectivitat.

• Es sol relacionar empíricament amb Es sol relacionar empíricament amb la intensitat de precipitació R la intensitat de precipitació R (mm/h): (mm/h):

• Z = A RZ = A Rb b

• En concret: Z=200 REn concret: Z=200 R1.61.6

Factors que influeixen en una incorrecta Factors que influeixen en una incorrecta mesura del sistema radar:mesura del sistema radar:

CalibracióCalibració.. Bloqueig del feix del radarBloqueig del feix del radar. . La banda brillantLa banda brillant . . El calabruixEl calabruix. . Propagació anòmala del feix de Propagació anòmala del feix de

radarradar.. AtenuacióAtenuació.. Evaporació de la precipitació.Evaporació de la precipitació. Cisalla del vent en nivells baixos.Cisalla del vent en nivells baixos.

Plan Position Indicator (PPI):Plan Position Indicator (PPI): Es manté constant l’angle d’elevació I es varia Es manté constant l’angle d’elevació I es varia l’angle azimutal.l’angle azimutal.

Range Height Indicator (RHI):Range Height Indicator (RHI): Quan el radar escaneja en aquest mode, l’angle Quan el radar escaneja en aquest mode, l’angle azimutal es manté fix I varia l’angle d’elevació. azimutal es manté fix I varia l’angle d’elevació.

CAPPI (Constant Altitude Plan Position CAPPI (Constant Altitude Plan Position Indicator)Indicator)Producte que ens dona les reflectivitats en un pla Producte que ens dona les reflectivitats en un pla de altitud constant.de altitud constant.

ECHOTOPECHOTOPProducte que dona l’altitud dels ecos Producte que dona l’altitud dels ecos més forts.més forts.

Exemples de imatges Exemples de imatges RADARRADAR

Exemple de imatge RADAR: Exemple de imatge RADAR: EchotopEchotop

El radar dopplerEl radar doppler