Immagini radar offerte da ARPA Emilia Romagna
Il RADAR, acronimo di radio detecting and ranging, è uno strumento che permette
di esplorare da un unico punto di misura una vasta porzione di atmosfera.
Nato durante la Seconda Guerra Mondiale per scopi militari al fine di monitorare
la presenza e lo spostamento di aerei e navi, a partire dagli '50 e '60 si
iniziò ad impiegarlo anche in campo meteorologico. Esso ha notevolmente ampliato
e perfezionato la possibilità di monitorare in tempo reale, con elevata risoluzione
spaziale, i fenomeni di precipitazione, anche quelli a spiccata caratterizzazione
locale. Tale strumento permette di localizzare con precisione, all'interno
di una determinata area, la precipitazione in atto, di stimarne l'intensità
e infine, tramite opportune tecniche di elaborazione dei dati, di seguirne
dettagliatamente lo spostamento e l'evoluzione.
Il principio di funzionamento del radar si basa sull'emissione di un impulso
elettromagnetico nell'atmosfera. L'emissione degli impulsi, eseguita variando
la direzione verso cui punta l'antenna, consente di indagare un determinato
volume atmosferico (scansione volumetrica). Ove siano presenti degli ostacoli,
che nel caso meteorologico sono le precipitazioni (pioggia, neve e grandine),
le onde elettromagnetiche vengono riflesse e ritornano al radar. La lunghezza
d'onda emessa permette di "vedere" solamente gli ostacoli che hanno delle
dimensioni particolari. Le goccioline d'acqua presenti nelle nubi, molto piccole,
non possono essere rilevate; stessa sorte è destinata anche a tutti gli oggetti
con dimensioni significativamente superiori a qualche centimetro. L'analisi
dell'eco riflesso consente lo studio del tipo e della distribuzione nell'atmosfera
delle meteore che lo hanno generato. La grandezza fondamentale misurata dal
radar è la riflettività, che dipende dalla densità, dalle dimensioni e dallo
stato fisico delle meteore presenti nel volume di atmosfera indagato. I valori
di riflettività possono essere convertiti in valori di intensità di precipitazione
mediante l'utilizzo di opportuni algoritmi dipendenti dal tipo di precipitazione.
I radar multiparametrici, di cui un esempio è il radar di Monte Grande (veneto),
permettono di analizzare in base a diversi parametri lo stesso evento meteorologico,
in modo da ottenere una stima più precisa dell'intensità di precipitazione
o, in generale, un monitoraggio più dettagliato degli eventi meteorologici.
Molti radar posso operare in due modalità: "normale" e "doppler". In modalità
"normale", il radar consentono il controllo delle precipitazioni entro un
raggio di 240 km mentre in modalità doppler entro un raggio di 120 km. Al
diminuire della copertura aumenta però la risoluzione spaziale dei dati. I
valori delle grandezze misurate dal radar vengono riferiti a porzioni contigue
di atmosfera che proiettate su un piano orizzontale hanno le dimensioni di
2x2 km in modalità normale e 1x1 km in modalità doppler.
Quando il radar opera in modalità doppler è possibile misurare la velocità
di sposatamento delle idrometeore e la loro turbolenza. I dati radar vengono
acquisiti ogni 15 minuti, e sono relativi ad un volume di atmosfera che si
estende fino a 12 km di altezza s.l.m. La rappresentazione delle grandezze
avviene tramite immagini nelle quali i diversi valori da esse assunti sono
evidenziati tramite falsi colori, ciascuno dei quali corrisponde ad una determinata
classe di valori. Si possono ottenere sezioni orizzontali (CAPPI) dei volumi
di dati raccolti, relative a diverse altezze dal suolo a partire da una quota
minima di 1000 metri. Sono possibili inoltre delle sezioni verticali lungo
direzioni arbitrarie scelte dall'operatore, delle proiezioni orizzontali dei
massimi valori di riflettività misurati, le altezze massime alle quali si
registrano gli echi, le altezze alle quali si registrano gli echi di maggiore
intensità e i profili verticali della velocità del vento. Le immagini generate
in tempo reale dal software, vengono utilizzate dal meteorologo per previsione
a brevissimo termine, ovvero il nowcasting. Esso rappresenta il settore più
giovane e innovativo della meteorologia applicata e richiede input di elevato
contenuto tecnologico e scientifico. Fornendo una stima quantitativa della
precipitazione in atto con alta risoluzione spaziale, il radar permette la
localizzazione molto precisa dei fenomeni di precipitazione. In tal modo vi
è la possibilità di seguire l'evoluzione dei corpi nuvolosi precipitanti e
di prevederne lo spostamento a distanza di poche ore. Queste informazioni
risultano di grande utilità per Protezione Civile, Prefettura, Genio Civile,
ecc. in situazioni meteorologiche particolarmente avverse. Tutti i dati significativi
vengono comunque archiviati e possono essere utilizzati per l'analisi di particolari
eventi.