“Econube”, primer radar de nubes de lluvia

Esta herramienta de vigilancia meteorológica permitirá ubicar nubes y determinar su distancia y densidad, con lo cual se podrán predecir las horas y zonas más lluviosas de Manizales.

“Econube” es un radar pluviométrico artesanal, el primero diseñado en la ciudad, conformado por un emisor que envía una ráfaga de microondas al ambiente con una frecuencia de 2.46 GHz. Si la señal choca con una nube, se refleja y regresa en forma de eco, cuyas características dependen del grado de densidad de la nube.

La señal es captada por una antena receptora que transporta la información a un monitor, y con ayuda de un software Matlab (ideal para realizar cálculos de todo tipo) crean datos históricos para analizar.

“Entre más densa esté la nube, mayor será el eco reflejado por ella, especialmente si se encuentra entre uno y dos kilómetros por encima del radar. Esto permitirá comprender que existen muchas posibilidades de precipitaciones; cuando sucede lo contrario, las nubes, que están lejos y por lo general son de color blanco, no emiten ninguna señal”, sostiene el profesor Jorge Hernán Estrada del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Computación.
Ensayos prometedores

La herramienta se probó en ocho ensayos en diferentes condiciones de nubosidad; en días despejados con total ausencia de nubes (27,961,360 datos), días parcialmente nublados con la presencia de una o varias nubes (546,681,633 datos), días con presencia casi total de nubes (109,233,152 datos) y días densamente nublados sin lluvia (576,613,184 datos).

Las señales registradas por “Econube” fueron almacenadas en ficheros tipo wav (almacenan sonidos) con una frecuencia de muestreo de 384.000 datos por segundo. “A partir de la información se caracterizan las nubes. Esta variable climática, por su importancia y correlación futura con la red meteorológica, nos acercará al diseño de un sistema de alerta temprana con bajo costo de implementación en Manizales, a falta de otros radares equipados con más tecnología como en Medellín, Bogotá, Cali y San Andrés, capaces de procesar mayor información relativa al clima”, precisa el profesor Jorge Julián Vélez, creador de la propuesta.

Tras la puesta en marcha del radar, ubicado en el campus Palogrande de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, el análisis de los datos se realiza a través de una ecuación numérica que mide el comportamiento de la onda en relación con el eco y el número de decibeles, teniendo presente las horas del día.

“Con esta información será posible identificar que en un sector X, a cierta hora y con un tipo de nubosidad suele llover”, destaca el profesor Estrada. Cuando no hay eco, la señal sonora genera menos de 20 decibeles en un día con cielo despejado. En el caso contrario, con nubes de mayor peso y tonalidades oscuras, el eco registra menos cuatro decibeles.

Los investigadores del Instituto de Estudios Ambientales (IDEA) de la U.N. Sede Manizales, encargados de su diseño, comprobaron que las señales recibidas son diferentes, según el estado de nubosidad en la zona de influencia del radar.

Las variaciones sufridas en la amplitud y longitud de la onda de las señales son mayores a medida que aumenta la nubosidad. En días despejados con ausencia de nubes, la forma de onda no puede ser analizada, debido a que la señal enviada por el radar no es reflejada, pues bajo esta condición el receptor solo registra ruido.

Alternativa necesaria

A finales de 2015, el Departamento Nacional de Planeación (DNP) reveló, tras un estudio, que los desastres naturales (El Niño, La Niña, terremoto de Armenia, entre otros) ocurridos entre 1970 y 2010 le costaron al país 35,2 billones de pesos.

Por ello, con el fin de generar alertas tempranas, Bogotá se ha provisto de radares, como el adquirido en 2015 por el Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático (Idiger) para medir los vientos, granizados y precipitaciones por localidades; mientras que el Sistema de Alerta de Medellín y el Valle de Aburrá (Siata) dispone de un robusto sistema, capaz de captar información climática a una distancia aproximada de 242 kilómetros.

Sin tener la misma tecnología avanzada de los otros radares instalados en el país, “Econube” surge como una alternativa ante las condiciones del suelo tipo volcánico y la topografía empinada de la capital de Caldas, o como advierten los investigadores: “es el punto de partida para el estudio de la lluvia y de las alertas tempranas”.

Su diseño es el inicio para consolidar un sistema de alerta temprana en la ciudad.

 

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