Prepárese y responda mejor a las condiciones meteorológicas adversas con una solución integral completa
Desde la aparición de las aplicaciones meteorológicas del radar tras la Segunda Guerra Mundial, los ingenieros y operadores se han enfrentado históricamente a una serie de retos importantes.
Desde la precisión del procesamiento de datos hasta el mantenimiento y la longevidad de las inversiones en radares, ha quedado clara la necesidad de mejorar la supresión de interferencias, la calibración automatizada, el mantenimiento y la supervisión a distancia.
Una red meteorológica totalmente integrada (ejemplo ilustrado a continuación) responde a estos retos de varias maneras. Una solución completa típica de Baron incorpora entradas de datos de una gran cantidad de fuentes, lo que permite la distribución en toda la red de imágenes y análisis de radar, la generación de modelos de previsión para una gran cantidad de aplicaciones, la realización de procesamiento de valor añadido derivado del radar, y mucho más. Cada una de estas soluciones puede proporcionarse como un sistema independiente o integrarse en la red heredada del cliente utilizando un nivel único de capacidad de integración.
Aplicaciones para inundaciones
Los fenómenos hidrológicos como las inundaciones europeas de 2016 cuestan miles de millones de euros en daños y con frecuencia provocan la pérdida de vidas humanas. En Rumanía, Baron y sus socios han construido una red nacional de previsión y seguimiento de aguas destructivas -desde la adquisición y modelización de datos hasta su integración y redistribución- complementada con las capacidades de detección e integración implantadas durante la anterior construcción de la red meteorológica integrada del país. Para generar esta información se utilizan modelos de previsión, radares meteorológicos, aforadores fluviales y más insumos. Estos sistemas se conectan entre sí para hacer un seguimiento de las condiciones, proporcionando orientación sobre inundaciones y alerta temprana a las autoridades hidrológicas y meteorológicas rumanas, a escala nacional y de subcuenca.
Con el programa NEXRAD de Estados Unidos, los científicos especializados en datos de Baron han desarrollado un conjunto de productos de datos de radar de un solo sitio y compuestos para una vigilancia más precisa de los índices de precipitación y las acumulaciones. El conjunto de datos desarrollado más recientemente proporciona a los meteorólogos acumulaciones de lluvia precisas derivadas del radar para las últimas 1, 3, 6, 12 y 24 horas (Figura 2). Estos productos, que se actualizan cada 4 minutos y se entregan con una resolución de 1 km, son un compuesto exhaustivo de las precipitaciones en toda la red, utilizando todas las entradas de datos de radar disponibles en la red.
Previsión de granizo
Una evaluación realizada por la Agencia Europea de Medio Ambiente en 2017 concluyó que los estudios basados en modelos para Europa central muestran cierto acuerdo en que la frecuencia de las tormentas de granizo aumentará en la región. Ese mismo año, importantes tormentas de granizo en España, Croacia y Turquía pusieron de relieve los daños generalizados que podrían causar estos fenómenos.
La detección de granizo se ha realizado tradicionalmente mediante el seguimiento de los picos de reflectividad dentro de una tormenta convectiva. La tecnología de doble polarización ha permitido mejoras significativas a través de momentos brutos, especialmente cuando se aplica un procesamiento de valor añadido. En Estados Unidos, Baron ha diseñado productos de datos de valor añadido para la detección y el seguimiento del granizo, generados mediante el muestreo de una tormenta con un radar de doble polarización, en este caso una estación NEXRAD, a múltiples elevaciones. El paquete de datos volumétricos resultante se evalúa para identificar automáticamente la forma no uniforme del granizo, los valores moderados del coeficiente de correlación y la fase diferencial específica cercana a cero.
A continuación, el granizo detectado se representa en la estación de trabajo de visualización, aislado de las precipitaciones circundantes. Además, se puede aplicar el procesamiento para crear un compuesto de 1 hora de datos de granizo de doble polo (Figura 3), lo que permite a los meteorólogos rastrear la trayectoria del granizo, proporcionando un mejor conocimiento de la situación y ayudando en la respuesta posterior a la tormenta.
Tiempo invernal
Para los fenómenos meteorológicos invernales, como la ola de frío de 2018 en Gran Bretaña e Irlanda, las organizaciones necesitan inteligencia meteorológica crítica para predecir con precisión los fenómenos invernales que ponen en peligro la vida, impulsando la apertura de refugios, el aumento del tránsito público y la concienciación meteorológica general.
La predicción numérica del tiempo, como el modelo Baron, es esencial para proyectar el movimiento y la intensidad de las temperaturas invernales, las precipitaciones, la nubosidad y otros fenómenos. En Estados Unidos, Baron también elabora un modelo único de meteorología vial (Figura 4), que permite a las organizaciones que dependen de los desplazamientos por carretera, como los departamentos de gestión de emergencias y transporte, disponer de mayor información previa sobre el posible impacto de un evento en las carreteras. Esta información suele distribuirse a través de un portal web seguro, lo que permite a los usuarios autorizados de toda una organización acceder a información precisa.
Recientemente también se ha puesto a disposición de los estadounidenses un nuevo conjunto de productos de acumulación de nieve a escala nacional basados en datos NEXRAD (Figura 5). Con una resolución de 1 km y ciclos de actualización de 4 minutos, la mayor amplitud de estos productos a escala nacional permite a los meteorólogos evaluar mejor el impacto de las condiciones meteorológicas invernales en sus regiones de responsabilidad.
Vientos dañinos
Un estudio publicado en 2014 por investigadores del Laboratorio Europeo de Tormentas Severas confirmó que cada año se producen en Europa una media de 278 tornados y 205 trombas de agua. A pesar de ello, solo 7 de los 39 servicios meteorológicos europeos cuentan con un procedimiento de alerta de tornados.
La detección de cizalladura del viento derivada del radar, como las técnicas desarrolladas por Baron, identifica automáticamente los vientos giratorios que pueden provocar tornados, representando la ubicación de estas señales (Figura 6) mediante un icono circular y proporcionando al meteorólogo un conocimiento instantáneo de un área que justifica una inspección manual adicional, normalmente de los productos de velocidad y de doble polo. Otro producto derivado del radar, Baron Shear Rate, muestra la tasa de cambio de velocidad en los patrones de viento, ayudando a los meteorólogos a localizar las zonas donde pueden producirse tornados y ráfagas descendentes.
Un compuesto de una hora denominado Baron Shear Swath (Figura 7) permite a los meteorólogos seguir con extrema precisión el movimiento de los vientos circulantes en toda la región. Además, la información del radar de doble polo también se utiliza de forma automatizada para buscar restos sospechosos de tornado -árboles y estructuras, por ejemplo, lanzados al aire por los vientos en rotación- e indicar en el mapa la posición de cualquier señal preocupante.
Aplicaciones de visualización
Para la visualización, las estaciones de trabajo de visualización distribuida proporcionan al personal de toda la cadena de toma de decisiones acceso continuo a la misma información. Con las instalaciones proporcionadas por Baron, la visualización de estos y otros productos de datos se consigue a través de la estación de trabajo de visualización Baron Lynx. Se pueden instalar una o varias estaciones de trabajo, lo que permite a los meteorólogos de toda la red ver la información del radar y realizar análisis avanzados utilizando productos de datos de valor añadido, imágenes volumétricas y análisis RHI (Figura 8).
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El sistema Lynx también puede utilizarse para informes meteorológicos internos y de cara al público (Figura 9).
También se puede utilizar un navegador web para los usuarios autorizados que necesiten movilidad o los que tengan menos formación meteorológica, haciendo que las observaciones y los análisis de la red se distribuyan por toda la cadena de toma de decisiones.
Aplicaciones de alerta y distribución
Las organizaciones meteorológicas de todo el mundo se enfrentan al reto de llegar al mayor número posible de personas durante fenómenos meteorológicos críticos. A menudo, esto debe lograrse utilizando presupuestos y recursos muy limitados. Una red meteorológica estrechamente integrada puede ayudar a superar este reto racionalizando las operaciones y facilitando la divulgación tanto dentro de la red como fuera de ella al público en general.
El personal puede optar por utilizar su red no solo para predecir y detectar una situación peligrosa de tormenta o inundación que se aproxima, por ejemplo, sino aprovechar las mismas herramientas para distribuir instantáneamente alertas automatizadas o manuales a la población afectada. Los residentes recibirán normalmente estas notificaciones a través de mensajes de texto SMS y notificaciones push basadas en aplicaciones.
Los procesos automatizados buscan continuamente condiciones meteorológicas peligrosas detectadas por el radar, como lluvia, rayos, precipitaciones invernales, núcleos de granizo y cizalladura del viento; los dos últimos tipos de alerta utilizan la exploración volumétrica del radar para crear tablas de atributos de tormentas y pistas a partir de las cuales se emiten estas notificaciones. Una vez detectada cualquiera de estas condiciones, se generan automáticamente alertas que se distribuyen a los residentes en peligro (Figura 10).
Las notificaciones push personalizadas introducidas manualmente por funcionarios autorizados también pueden distribuirse a los usuarios de la aplicación meteorológica.
Conclusión
Desde la predicción y detección meteorológica hasta el análisis de valor añadido y la notificación oportuna a las poblaciones afectadas, las ventajas que ofrecen las redes hidrometeorológicas plenamente integradas permiten a las organizaciones ser más eficientes y eficaces en sus operaciones.
La utilización de radares y otros sensores para elaborar modelos y productos de datos de valor añadido es una parte importante de la visión de conjunto. Sin embargo, esa imagen se extiende también a la visualización, distribución y alerta. Por ejemplo, en las situaciones de desarrollo descritas en las secciones anteriores, todo el personal autorizado tiene acceso continuo e inmediato a la información vital para preservar la vida y la propiedad en toda la organización. Cuando la información precisa se difunde ampliamente al mayor número de personas, se pueden tomar decisiones más informadas y, a su vez, se salvan más vidas.
