Detección
La única señal que revela directamente uno de los cuatro peligros convectivos a través de los ojos del radar es la de los vientos dañinos en niveles bajos. En Australia, los vientos dañinos severos en superficie se definen como aquellos cuyas rachas superan los 25 m s−1 (48 kt) a 10 m sobre el nivel del suelo. Los vientos que se aproximan al nivel del suelo son difíciles de estimar de manera significativa por el radar, a menos que la tormenta esté muy cerca del mismo.
Medida de los vientos radiales que sobrepasan el umbral de severidad de 25 m s−1 (48 kt) con el centro del haz del radar a aproximadamente 100 metros por encima del nivel del radar.
Velocidad: PPI/Vista en planta
- Examine una tormenta mediante una de las inclinaciones más bajas para la velocidad (preste atención especialmente a las tormentas altas, grandes o con núcleos intensos); mueva el cursor sobre los píxeles individuales y tome nota de la velocidad radial máxima registrada. Nota: tenga en cuenta la posibilidad de aliasing, ya que la fuerza de los vientos distorsiona fácilmente los datos en esta señal.
- ¿Hay algún píxel (no distorsionado) en el que la velocidad supera el umbral de 25 m s−1 (48 kt)? Para contestar esta pregunta lea la velocidad en la escala, en la barra de información o en la ventana de datos del cursor.
- ¿Se encuentra el viento dañino medido en el punto anterior cerca de la superficie, a unos cuantos cientos de metros? Lea la altura de los píxeles en la escala, en la barra de información o en la ventana de datos del cursor. Si la respuesta es afirmativa, está observando vientos dañinos en niveles bajos.
Es improbable que la velocidad radial que se observa en el canal doppler sea equivalente al viento total en superficie. Es necesario hacer tres ajustes importantes para deducir la probabilidad de vientos dañinos en superficie:
- Ángulo de visión: la velocidad doppler solo muestra la componente radial del viento total. Debido a esto, la velocidad doppler es muy probablemente una subestimación de la velocidad real del viento y es necesario ajustar el ángulo de visión.
- Altura de la observación: la velocidad radial observada a lo largo del haz del radar es muy probablemente una sobrestimación del viento radial real en la superficie, ya que el viento total generalmente aumenta con la altura, conforme el efecto del rozamiento de la superficie disminuye. La estabilidad de la atmósfera tendría el impacto más importante en la forma del perfil de velocidad del viento. Cuanto menor sea la estabilidad de la atmósfera, tanto más vigorosos serán los remolinos y, por lo tanto, tanto más intensa será la transferencia vertical de momento. Por supuesto que la regla de que la velocidad del viento asciende con la altura tiene sus excepciones. En los microrreventones, por ejemplo, los vientos horizontales más fuertes pueden estar muy cerca del suelo.
- Muestreo del radar: la velocidad radial que se observa en la pantalla del radar es una media de las medidas individuales comprendidas en el amplio volumen de un pulso. Las rachas de viento pueden ocurrir en una escala menor que el volumen de un pulso y cuando esto ocurre pueden promediarse con medidas individuales de viento de menor intensidad. Este proceso de promediado significa sobre todo que las medidas del radar son una subestimación de los vientos más fuertes en el volumen de un pulso.
En resumen, los valores de velocidad radial que proporciona el radar constituyen un promedio de las velocidades medidas por el pulso (una doble subestimación de la velocidad total) por encima de la superficie (en la mayor parte de los casos, una sobrestimación de la velocidad total en la superficie). Lo ideal sería que el pronosticador aplicara correcciones al ángulo de visión, al promedio del pulso y a la altura para estimar el viento total en superficie a partir de las velocidades observadas por el radar con los ángulos de barrido más bajos.
Varias señales se pueden usar como precursoras del comienzo de los vientos dañinos. Cualquiera de las señales que sugieren la presencia de una fuerte corriente ascendente pueden alertar de la posible existencia de una corriente descendente fuerte y vientos dañinos. Para los microrreventones, la existencia de una fuerte señal de divergencia en niveles bajos podría ser un precursor a muy corto plazo del comienzo de un episodio de vientos dañinos. La convergencia en niveles medios cerca del núcleo de precipitación o «convergencia radial en niveles medios» (mid-altitude radial convergence, MARC) podría anunciar la formación de un microrreventón (no se muestra un ejemplo).
Señal de divergencia en niveles bajos, un posible precursor de vientos dañinos en superficie en el caso especial de los microrreventones.
Posibles dificultades en la detección
- Aliasing: a veces, la distorsión de la medida de la velocidad no permite detectar la señal o determinar la velocidad radial real.
Medida de vientos radiales que sobrepasan el umbral de severidad de 25 m s−1 (48 kt) con el centro del haz a aproximadamente 100 metros por encima del nivel del radar. Los vientos más fuertes, en rojo, están distorsionados por efecto de aliasing. Hay varios píxeles «calientes» evidentes al noroeste del radar.
- Datos de velocidad «calientes»: como a menudo los vientos dañinos aparecen en áreas pequeñas de píxeles, una situación de datos de velocidad incorrectos puede fácilmente confundirse con valores extremos reales. Para comprobar la credibilidad de los valores de los píxeles, compruebe la continuidad en el tiempo y en el espacio de los píxeles que muestran velocidades elevadas dudosas.
- Intrusión de los ecos de tierra: si bien es deseable obtener las estimaciones de viento basadas en el radar tan cerca del suelo como sea posible, esto aumenta automáticamente la probabilidad de introducir ecos de tierra en las imágenes de velocidad.
- La tormenta está demasiado lejos del radar: en este caso, el haz del radar puede pasar por encima de una capa poco profunda de vientos dañinos cerca de la superficie.
Ejemplos de vientos dañinos en niveles bajos
Medida de los vientos radiales de alrededor de 25 m s−1 (48 kt) cerca del aeropuerto de Sidney el 2 de febrero de 2005, cuando una supercélula atravesó el área. Los píxeles con la velocidad radial máxima están a unos 100 m por encima del nivel del radar.
Vientos radiales destructivos de 34,4 m s−1 (~69 kt) cerca de la corriente descendente trasera de una supercélula que seguía una trayectoria hacia el nordeste, al sur de Brisbane. Estos vientos radiales se observaron a unos 400 m por encima del nivel del radar.
Vientos radiales destructivos de 35,8 m s−1 (~72 kt) a ~700 m por encima del nivel del radar asociados a la tormenta de The Gap, al oeste de Brisbane. Observe la penetración de los ecos de tierra al oeste de la posición del radar.
Estructuras semejantes a los vientos dañinos en superficie
Píxeles de velocidad «calientes»: tanto la técnica de frecuencia de repetición de pulsos dual (dual pulse repetition frequency o dual PRF) —que aumenta la velocidad de Nyquist sin disminuir el rango de incertidumbre máxima— como los ecos de tierra que afectan a los píxeles de velocidad pueden producir píxeles con valores anormales.
Barrido de velocidad de inclinación baja de la tormenta de The Gap, al oeste de Brisbane, que parece mostrar píxeles de velocidad saliente distorsionados por aliasing o solapamiento por ambigüedad de distancia respecto de la línea de cero (lo cual sugiere que la velocidad medida es el doble de la velocidad de Nyquist de 27,2 m s−1, es decir 54,4 m s−1 o ~109 kt). Observe que a lo largo de la radial que contiene los píxeles «dudosos», se dan saltos de velocidad poco realistas de 24 m s−1 de un píxel a otro. Aparte la magnitud exagerada de la señal, sin embargo, en su conjunto esta vista muestra la presencia de vientos dañinos en niveles bajos.
Para alternar entre reflectividad y velocidad, use los botones o haga clic en la imagen.
La imagen de la velocidad parece mostrar tres zonas con velocidades salientes muy fuertes, al sur, oeste y noroeste del radar. Comparando con la distribución de reflectividades asociada se ve que no hay ningún eco convectivo relacionado con ninguno de los tres picos de velocidad, que probablemente son ecos de tierra.