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Radar

Es un instrumento electrónico que permite determinar desde una estación única, la dirección y distancia de un objeto mediante ondas de radio. La distancia se determina por el tiempo que lleva que las señales emitidas por la estación lleguen y regresen del objeto remoto. El término “radar” se deriva de “Radio Detection and Ranging” (Detección y Rastreo por Radio). Fue utilizado por primera vez  en la Segunda Guerra Mundial. Los soldados intentaban detectar aeronaves enemigas, pero su trabajo era obstaculizado por elementos tales como las gotas de agua. Cuando los meteorólogos tomaron conocimiento de este “problema”, quedaron entusiasmados por haber descubierto una herramienta con la cual explorar el misterioso mundo del interior de las nubes. En pocos años, el radar se convirtió en un instrumento común en la investigación de las tormentas.

La observación meteorológica por radar es la evaluación de la orientación, cobertura, intensidad, tendencia de la intensidad, altura y características diferenciales de los ecos que aparecen en la pantalla del radar, que puedan indicar la posibilidad de cierto estado del tiempo, incluyendo tormentas severas y propagación anómala. El radar funciona en forma algo diferente que los sensores de los satélites. En lugar de registrar la luz o la energía reflejada, el radar mide las ondas de sonido, en general microondas, que se reflejan. El radar consiste en un transmisor, un receptor, una antena, una pantalla y el equipo asociado de control y procesamiento de la señal.

Los radares más comunes son los radares mono-estáticos, que utilizan la misma antena tanto para la transmisión como para la recepción. Estos radares dependen de la retro-dispersión para producir un eco que se pueda detectar a partir de un objetivo. El radar bi-estático tiene el transmisor y su antena en una ubicación, y el receptor con su antena en una ubicación remota. Estos radares dependen de la dispersión hacia delante para producir una señal pasible de ser detectada. La señal de radio que emite el transmisor, que en un radar mono-estático es dirigida por la antena, se propaga hacia el exterior a través de la atmósfera en un haz estrecho. Los objetos que se encuentran en la trayectoria de dicho haz, reflejan, dispersan y absorben la energía. Una pequeña porción de la energía reflejada y dispersada, llamada señal objetivo, viaja de regreso a lo largo de la misma trayectoria a través de la atmósfera y es interceptada por la antena receptora.

Dado que los hidrometeoros dispersan las ondas de radio, los radares meteorológicos que operan en una cierta frecuencia de radar pueden detectar la presencia de precipitaciones –gotas de lluvia, piedras de granizo y copos de nieve- y otros fenómenos meteorológicos, a distancias de hasta varios cientos de kilómetros del radar, dependiendo de las condiciones meteorológicas y del tipo de radar.


Radar Doppler

Se ha convertido en una herramienta meteorológica esencial y poderosa. Es especialmente adecuado para detectar tormentas peligrosas que son difíciles de observar y predecir mediante otros instrumentos. Cuando las ondas de sonido son transmitidas desde las antenas del radar, durante su trayectoria pueden entrar en contacto con objetos tales como partículas de polvo o cristales de hielo. Si entran en contacto con un objeto que se aleja del radar, las ondas de sonido serán reflejadas de regreso en una frecuencia disminuida (es decir, menor cantidad de ondas de sonido se reflejarán y regresarán durante un período de tiempo dado). Si el objeto con el que entran en contacto se mueve en dirección al radar, las ondas de sonido se reflejarán en una frecuencia aumentada. Este efecto fue descubierto en 1842 por Christian Doppler. Posteriormente, los científicos aplicaron el principio de Doppler al radar meteorológico. Mediante el radar Doppler, los meteorólogos pueden obtener una visión de las precipitaciones que les permite rastrear el progreso de una tormenta a lo largo de un período de tiempo. Al medir las diferencias en frecuencia entre objetos que se alejan o acercan a su antena, este radar proporciona un buen panorama del movimiento de los vientos dentro de las tormentas. Esta visión se determina mediante la emisión de 3 billones de explosiones de microonda por segundo. Sus antenas son tan sensibles a las microondas reflejadas que pueden detectar no sólo precipitaciones, sino polvo, insectos e incluso diferencias en la densidad del aire. Desde la década del 70 al presente, el radar Doppler ha estado en continua evolución y siendo usado para investigar tornados, tormentas severas, la estructura tridimensional de las tormentas, micro-explosiones y también para proporcionar las cantidades exactas de lluvia caída, medir el tamaño de las gotas y ayudar en la predicción de inundaciones. El radar Doppler, en su constante evolución, ayuda a los pronosticadores a mejorar la exactitud de las predicciones meteorológicas. Es una herramienta sorprendente, que les permite a los meteorólogos estar en contacto cercano con los fenómenos atmosféricos en tiempo real. El radar Doppler es capaz de detectar tormentas en rotación aun antes de que produzcan un tornado, dándoles así a quienes realizan las predicciones, varios minutos, y hasta media hora de anticipación para prevenir al público de la amenaza de un tornado potencial. En los últimos años se han salvado innumerables vidas gracias a las señales de alerta anticipadas proporcionadas por el radar Doppler.

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