1. El radar meteorológico no ve la lluvia, sino el eco de las ondas de radio
Cuando gritas «¡hola!» hacia una montaña, el eco regresa después de un rato. Cuanto más tiempo tarda en regresar, más lejos está la montaña. La idea del radar meteorológico es la misma. Gira una antena mientras emite ondas de radio (microondas) para observar la lluvia o la nieve dentro de un radio de varios cientos de kilómetros[1]. La distancia a la lluvia o la nieve se calcula a partir del tiempo que tarda en regresar la onda. La fuerza de la onda que regresa (eco del radar) indica la intensidad de la lluvia o la nieve[1]. No estamos viendo las nubes de lluvia directamente, sino leyendo las ondas de radio que rebotaron al chocar con las gotas de lluvia. La Agencia Meteorológica de Japón comenzó a operar radares en 1954 y actualmente tiene 20 estaciones en todo el país[1]. Además, el Ministerio de Tierras, Infraestructura, Transporte y Turismo también tiene radares, y ambos se utilizan para el análisis de la cantidad de lluvia que veremos más adelante[5].
2. El radar del monte Fuji: cómo detectó un tifón a 800 km de distancia
En la cima del monte Fuji, la montaña más alta de Japón (3776 metros), hubo una vez un radar meteorológico. Se completó en 1964 y, en ese momento, era el radar meteorológico ubicado a mayor altura en el mundo. Los documentos del comité japonés del IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) indican que pudo detectar un tifón a 800 kilómetros de distancia[2]. Si se coloca en un lugar alto, las ondas de radio pueden viajar lejos sin ser bloqueadas por las montañas. Se dice que el impulso para el plan fue conocer la aproximación de los tifones más rápidamente, tras los daños causados por el tifón de Isewan en 1959. Este punto se basa en la descripción de enciclopedias[3]. Posteriormente, con el desarrollo de los satélites meteorológicos y la cobertura de otros radares, este radar terminó su función. Después de ser retirado, se conserva en el «Fuji Radar Dome Museum» en la ciudad de Fujiyoshida, prefectura de Yamanashi[2][3]. Los documentos indican que el final de su operación fue en 1999 o 2000.
3. El efecto Doppler y la doble polarización: cómo el radar mide el movimiento y la forma de la lluvia
Cuando una ambulancia se acerca, el sonido se escucha más agudo, y cuando se aleja, más grave. Esto es el efecto Doppler. Lo mismo ocurre con las ondas de radio: a partir de la desviación de la frecuencia de la onda que regresa, se puede conocer el movimiento de la lluvia o la nieve y el viento en la zona de precipitación[1]. Desde marzo de 2020, se ha comenzado a introducir el radar meteorológico Doppler de doble polarización. Este envía y recibe simultáneamente ondas de radio que oscilan horizontal y verticalmente. Así, no solo se puede estimar la intensidad de la lluvia con alta precisión, sino que también es más fácil distinguir la forma y el tipo de lo que chocó con la onda, como lluvia, granizo o objetos levantados por tornados[4].
4. La «falsa lluvia» de los aerogeneradores: cosas que el radar muestra y que no son lluvia
El radar puede mostrar cosas que no son lluvia si las ondas de radio rebotan en ellas. En un folleto de la Agencia Meteorológica de Japón y el Ministerio de Tierras, se explica que las aspas de los aerogeneradores dispersan las ondas de radio, creando zonas de precipitación falsas (ecos falsos) que generan información errónea, o bloquean las ondas y ocultan las zonas lejanas[5]. Aquí surge de nuevo la idea inicial: «no estamos viendo nubes de lluvia, sino leyendo reflejos de ondas de radio». La pantalla del radar, por sí sola, no es una fotografía de la lluvia.
5. Pluviómetros y radares: qué ventajas y límites tiene cada uno para medir la lluvia
Los pluviómetros miden directamente la lluvia acumulada, por lo que ofrecen una cantidad exacta. Sin embargo, solo observan el lugar donde están colocados, dejando huecos en la cobertura de área. Los radares pueden estimar la cantidad de lluvia en una amplia zona sin huecos, pero su precisión es menor en comparación con los pluviómetros[6]. Imagina puntos precisos dispersos por un mapa y una pintura general de todo el área. Ninguno de los dos es suficiente por sí solo. Entonces, ¿por qué no superponer ambos? Esa es la idea del siguiente capítulo.
6. El análisis de lluvia: cómo se combinan los datos del radar y de los pluviómetros
El «análisis de lluvia» combina el radar meteorológico con pluviómetros de estaciones automáticas (AMeDAS) y de gobiernos locales para analizar la distribución de la lluvia con una resolución de celdas de 1 kilómetro por lado[7]. Así, se corrigen las amplias observaciones del radar con los números precisos de los pluviómetros. Se crea cada 30 minutos, pero el contenido es la cantidad de lluvia de una hora. La versión preliminar del análisis de lluvia se crea cada 10 minutos[7]. El análisis de lluvia no se usa solo para monitorear la lluvia. También se utiliza para calcular índices de lluvia en el suelo, en la superficie y en cuencas, que son la base de las alertas de fuertes lluvias, y para pronósticos a corto plazo[7]. Es la parte de «preparación» de la información de lluvia que solemos ver.
7. El pronóstico de alta resolución: cómo se predice la lluvia hasta 30 minutos después
El «pronóstico de precipitación de alta resolución» sigue tridimensionalmente la distribución de la lluvia dentro de las nubes para predecir la lluvia poco después. Hasta 30 minutos después, se actualiza cada 5 minutos con una resolución de celdas de 250 metros por lado; de 35 a 60 minutos después, la resolución es de celdas de 1 kilómetro por lado[8][9]. La resolución de 250 metros se aplica en tierra y cerca de la costa; en el mar, la resolución es de celdas de 1 kilómetro por lado[8].
8. Cómo investigar por tu cuenta el movimiento de las nubes de lluvia en la web de la Agencia Meteorológica
En un día de lluvia, abre el sitio web de la Agencia Meteorológica de Japón (en japonés) «Movimiento de nubes de lluvia» y compara la fuerza de la lluvia fuera de tu ventana con los colores de la pantalla. Si sientes una discrepancia, piensa en la diferencia entre mediciones puntuales y estimaciones del radar. El radar del monte Fuji se conserva en el «Fuji Radar Dome Museum» en Fujiyoshida, prefectura de Yamanashi. Si vas, observa con tus propios ojos el tamaño y la altura de la parte que emite las ondas de radio. Lee la explicación del análisis de lluvia en el sitio de la Agencia Meteorológica de Japón y escribe con tus propias palabras qué debilidad de los pluviómetros compensa el radar, y viceversa[6].