Radares meteorológicos utilizados por Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá
La red de radares meteorológicos canadienses consta de 33 radares meteorológicos que abarcan las regiones más pobladas de Canadá. Su objetivo principal es la detección temprana de precipitaciones , su movimiento y la amenaza que supone para la vida y la propiedad.
Cada uno tenía hasta 2018 un alcance de 256 km (159 millas) de radio alrededor del sitio para detectar reflectividad , 3 ángulos con un alcance de 128 km (80 millas), para detectar patrones de velocidad ( efecto Doppler ) y un alcance extra largo hasta a 240 km (150 mi) en un ángulo de elevación bajo pero fuertemente plegado o alias (donde el intervalo de velocidad máximo inequívoco (±Vmax) es menor que el rango completo de velocidades que se miden, lo que lleva a que algunas se muestren con valores incorrectos [1] ).
La renovación de la red, de 2018 a 2023, con nuevos radares de banda S eleva estas cifras respectivamente a 300 km (190 mi) para reflectividad y 240 km (150 mi) para cobertura Doppler completa. [2] Además, los nuevos radares tienen doble polarización, lo que significa que el tipo de precipitación se puede estimar directamente. A partir de junio de 2021, el alcance de algunos de los radares se ampliará a 400 km (250 millas) en el ángulo más bajo de los datos de reflectividad. [3] Las extensiones de alcance están destinadas a proporcionar a los pronosticadores del Servicio Meteorológico de Canadá , parte de Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá , información de radar mientras se reemplazan los radares cercanos como parte de la renovación. [4] A partir del 29 de junio de 2022, un proyecto piloto permitirá a los usuarios externos acceder a los datos sin procesar, posiblemente incluyendo los datos de 400 km. [5]
Historia
La investigación sobre radares meteorológicos en Canadá comenzó al final de la Segunda Guerra Mundial con el "Proyecto Stormy Weather". [6] Después de la guerra, JS Marshall continuó en la Universidad McGill el trabajo con el "Stormy Weather Group". [7] La red canadiense se fue formando así gradualmente y en 1997, había 19 radares meteorológicos de dos tipos en todo el país: 18 radares de longitud de onda de cinco centímetros (banda C) y 1 radar de longitud de onda de diez centímetros (banda S) en McGill, todos Todos los radares detectaron reflectividad, pero sólo Carvel (Edmonton), King City (Toronto) y McGill (Montreal) estaban equipados con capacidades Doppler.
Environment Canada recibió aprobación en 1998 para actualizar la red al estándar Doppler y agregar 12 radares más con las características operativas provenientes de la estación de radar meteorológico de King City (CWKR), el radar de investigación de Environment Canada. [8] Sin embargo, el radar McGill (en el Observatorio de Radar JS Marshall ), aunque formaba parte de la red, era propiedad de la Universidad McGill . Era un radar tanto de investigación como operativo y se modificó de forma independiente. Las estaciones Jimmy Lake y Lac Castor son propiedad del Departamento de Defensa (DND) y están operadas por él , y también forman parte de la red.
En febrero de 2017, la Ministra de Medio Ambiente y Cambio Climático, Catherine McKenna , anunció la firma de un contrato de 83 millones de dólares con Selex ES (ex filial de Leonardo SpA ahora comercializada bajo Leonardo Electronics) para comprar 20 nuevos radares con la tecnología más moderna. Disponibles ( banda S y doble polarización ) para actualizar la red. [9] [10] y el contrato contiene opciones para reemplazar todos los radares de la Red Canadiense de Radares Meteorológicos, antes del 31 de marzo de 2023. El primer radar se instaló en Radisson, SK, en el otoño de 2017. El segundo radar se instaló en el verano de 2018 en Blainville, en la región de Montreal, para reemplazar el antiguo radar McGill ( WMN ). En 2018 también se reemplazaron radares en Foxwarren MB, Timmins ON (cerca de Smooth Rock Falls) y Spirit River AB, y 19 de los nuevos radares estaban instalados a fines de 2020 y el resto se reemplazó secuencialmente para 2023. Se instalará un radar adicional. instalado en la región del Bajo Athabasca en Alberta. En junio de 2021, para garantizar la continuidad de la cobertura del radar en algunas áreas mientras se reemplazan los radares, se amplió el alcance de varios de los radares a 400 km (250 millas) en el ángulo más bajo de los datos de reflectividad. Estas áreas incluyen el área de Edmonton y la región suroeste de Terranova . [3] [4]
Características antes de 2018
- Radar McGill (en el Observatorio de radar JS Marshall ): [11]
- Antena de 9 metros (30 pies) de diámetro.
- Utiliza un klistrón para producir una señal de longitud de onda de 10 cm. (Banda S)
- Doppler desde 1993 y la polarización dual se añadió en 1999.
- Estación de radar meteorológico de King City
- Este radar de investigación es esencialmente un WSR-98A (ver más abajo) actualizado con capacidad de polarización dual en 2004.
- El resto de la red: [8]
- Los radares existentes tienen antenas de dos fabricantes: Enterprise Electronics Corporation (EEC) y Raytheon .
- Algunos de los radares existentes tienen antenas producidas por Andrew Canada . Con un diámetro casi el doble que los antiguos; las resoluciones mejoraron en la misma cantidad.
- Utilice magnetrones emisores de longitud de onda de 5,6 cm . (Banda C)
- Process recibió datos de reflectividad y Doppler con Sigmet Radar Data Systems , ahora parte de Vaisala Oyj.
- Cada radar de la red se denominará así WSR-98E, WSR-98R o WSR-98A para Weather Surveillance Radar - 1998 (para el año de inicio del programa) y la primera letra del fabricante del pedestal/antena. (Empresa, Raytheon o Andrew).
- Antenas de 3,6 metros de diámetro para los radares antiguos anteriores a 1998 y de 6,1 m para los nuevos.
- Longitud del pulso y frecuencia de repetición del pulso ajustables. Duración del pulso 0,8, 1,6 y 2,0 s. Frecuencia de repetición de pulso (PRF) 250 Hz y Dual PRF (Modo Doppler) 1190/1200 Hz.
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estrategia de escaneo
Debido a que la red utiliza radares de banda C , se tuvieron que utilizar compromisos (ver dilema Doppler ) entre el rango de reflectividad máximo y las velocidades máximas no ambiguas. La estrategia de escaneo real (2006) se divide en dos escaneos separados durante 10 minutos: [8]
- Ciclo convencional: 24 ángulos de elevación escaneados en 5 minutos para obtener una vista tridimensional de la atmósfera dentro de 256 km del radar en reflectividad.
- Ciclo Doppler: 4 ángulos escaneados en reflectividad y velocidades, los tres primeros en un rango de 128 km y el último dentro de 256 km. Este ciclo se utiliza para localizar posibles rotaciones y cizalladuras a pequeña escala en el patrón del viento , así como la circulación a gran escala. Los datos de velocidad también ayudan a filtrar artefactos en la reflectividad, como los ecos del suelo.
El radar McGill utiliza un transmisor de banda S en lugar de un transmisor de banda C para adquirir reflectividades y velocidades durante cada uno de sus 24 ángulos de elevación con el mismo tiempo de ciclo de 5 minutos. [11]
Proyecto de modernización
Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá recibió fondos de la Junta del Tesoro en 2011 para llevar a cabo un importante proyecto de modernización llamado 'Renovación de Servicios Meteorológicos y Ambientales (WES)' para actualizar a polarización dual todos los radares canadienses en dos planes quinquenales separados. La estabilización completa de la red y la resolución de problemas sistémicos también fueron parte de este importante esfuerzo de Environment and Climate Change Canada. Los primeros cinco años se concentraron en la mejora y estabilización de los radares existentes. Luego, todos los radares meteorológicos canadienses serán reemplazados por un radar de banda S de doble polarización entre 2017 y 2023. Se instaló un nuevo radar, propiedad y operado por ECCC, en Blainville (cerca de Montreal) para reemplazar el uso del radar McGill. Además, se instalará un nuevo radar en la zona del Bajo Athabasca. [12]
Los nuevos radares son el Leonardo METEOR 1700S (anteriormente comercializado por Selex ES) que es totalmente Doppler y de doble polarización : [2] [13]
Estos nuevos radares de banda S ofrecen más flexibilidad que los radares de banda C anteriores . La estrategia de escaneo de 17 ángulos escaneados en 6 minutos y la nueva función de polarización dual proporcionan: [14]
- La polarización dual permitirá diferenciar mejor el tipo de precipitación ( lluvia , nieve , granizo y lluvia helada ), objetivos biológicos y no biológicos como aves, insectos, paja y restos de tornados .
- El rango de velocidad radial (rango Doppler) se ampliará a 240 kilómetros (150 millas), desde 120 kilómetros (75 millas), lo que permitirá un mejor tiempo de anticipación en la emisión de advertencias meteorológicas y una mejor superposición de la cobertura del radar con otros radares cercanos.
A partir del 15 de junio de 2021, algunos de los radares de banda S tienen una modificación de la estrategia de escaneo: un ángulo de nivel bajo de 0,3 grados utilizará un PRF bajo para ampliar su alcance a 400 km en reflectividad, mientras que un ángulo de nivel medio eliminarse en el ciclo para ayudar en la cobertura del radar. [3]
Lista de radares
El primer proceso de modernización comenzó en el otoño de 1998 con la apertura del radar Bethune y finalizó en 2004 con el de Timmins. El reemplazo de los radares de polo único Magnetron de banda C de 250 kW por radares de polo dual Klystron de 1 MW de banda S comenzó en 2017 con el sitio de Radisson y finalizó en 2023 con el sitio de Halfmoon Peak. [15]
Sitios desmantelados
Ver también
Artículo relacionado
Bibliografía
- Laramée, Sylvain; Li, Qian; Wong, Pat; Savard, Sylvain; Leibiuk, Peter; Brady, Steven; Czepita, Rick; Nasr, Hamid; Benko, Todd; Romaniuk, Michael; Abt, Marcos; Wong, Ingrid (7 de octubre de 2019). "Reemplazo de la red canadiense de radares meteorológicos". Boletín CMOS . 47 (5). Sociedad Canadiense de Meteorología y Oceanografía . Consultado el 8 de mayo de 2020 .
Referencias
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- ^ Grimes (6 de diciembre de 2020). "NOCN01 CWAO 311434". Genot. Servicio Meteorológico de Canadá . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
Enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los radares meteorológicos en Canadá .
- Medio ambiente y cambio climático de Canadá. "Mapa web de la red de radares meteorológicos canadienses en tiempo real".
- Documentación pública de datos del radar meteorológico ECCC
- Herramienta ECCC MSC AniMet para crear animaciones de radar meteorológico personalizadas
- Compuesto de radar meteorológico norteamericano ECCC disponible como servicio web WMS
- Repositorio de archivos de datos y productos del radar meteorológico ECCC
- "Programas de interrupción, mantenimiento y sustitución del radar ECCC".
- "Descripción general del proyecto de reemplazo del radar meteorológico canadiense de ECCC".
- ECCC (30 de abril de 2013). "Interferencia de turbinas eólicas con radar meteorológico".