Red de radares meteorológicos canadiense

Radares meteorológicos utilizados por el Ministerio de Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá

La red canadiense de radares meteorológicos consta de 33 radares meteorológicos que abarcan las regiones más pobladas de Canadá. Su principal objetivo es la detección temprana de precipitaciones , su movimiento y la amenaza que suponen para la vida y la propiedad.

Cada uno tenía hasta 2018 un alcance de 256 km (159 mi) de radio alrededor del sitio para detectar reflectividad , 3 ángulos con un alcance de 128 km (80 mi), para detectar patrón de velocidad ( efecto Doppler ), y un alcance extra largo de hasta 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 algunos se muestren con valores incorrectos ^[1] ).

La renovación de la red, de 2018 a 2023, con nuevos radares de banda S eleva estas cifras a 300 km (190 mi) respectivamente para la reflectividad y 240 km (150 mi) para la 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, algunos de los rangos de los radares se ampliarán a 400 km (250 mi) en el ángulo más bajo de los datos de reflectividad. ^[3] Las extensiones de rango tienen como objetivo proporcionar a los pronosticadores del Servicio Meteorológico de Canadá , parte de Environment and Climate Change Canada , 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 permitió a los usuarios externos acceder a los datos sin procesar, posiblemente incluidos los datos de 400 km. ^[5]

Historia

La investigación sobre radares meteorológicos en Canadá comenzó a finales 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] De esta manera, la red canadiense se formó 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 los radares detectaban reflectividad pero solo Carvel (Edmonton), King City (Toronto) y McGill (Montreal) estaban equipados con capacidades Doppler.

Environment Canada recibió la 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 King City (CWKR), el radar de investigación de Environment Canada. ^[8] Sin embargo, el radar McGill (en el Observatorio de Radar JS Marshall ), aunque era parte de la red, era propiedad de la Universidad McGill . Era un radar de investigación y operativo y fue modificado de forma independiente. Las estaciones Jimmy Lake y Lac Castor son propiedad y operadas por el Departamento de Defensa (DND) , estas también son 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 subsidiaria de Leonardo SpA ahora comercializada bajo Leonardo Electronics) para comprar 20 nuevos radares con la tecnología más moderna disponible ( banda S y doble polarización ) para actualizar la red. ^{[9] [10]} con el contrato que 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 reemplazará secuencialmente en 2023. Se instalará un radar adicional en la región de Lower 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 mi) en el ángulo más bajo de datos de reflectividad. Dichas áreas incluyen el área de Edmonton y la región suroeste de Terranova . ^{[3] [4]}

Características antes del 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 se añadió polarización dual en 1999.
• Estación de radar meteorológico de King City
  • Este radar de investigación es esencialmente un WSR-98A (ver más abajo) mejorado 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 actuales tienen antenas fabricadas por Andrew Canada , con un diámetro casi el doble de las antiguas y resoluciones mejoradas en la misma medida.
  • Utilice magnetrones emisores con una longitud de onda de 5,6 cm . (Banda C)
  • El proceso recibió datos de reflectividad y Doppler con Sigmet Radar Data Systems , ahora parte de Vaisala Oyj.
  • Cada radar de la red se denominará WSR-98E, WSR-98R o WSR-98A para el radar de vigilancia meteorológica - 1998 (por el año de inicio del programa) y la primera letra del fabricante del pedestal/antena (Enterprise, Raytheon o Andrew).
  • Antenas de 3,6 metros de diámetro para los radares anteriores a 1998 y 6,1 m para los nuevos.
  • Longitud de pulso y frecuencia de repetición de pulso ajustables. Longitud de pulso 0,8, 1,6 y 2,0 s. Frecuencia de repetición de pulso (PRF) 250 Hz y PRF dual (modo Doppler) 1190/1200 Hz. ${\displaystyle \mu }$

• 
  Torre y radón del radar McGill (CWMN).
• 
  Radar Villeroy (un WSR-98E), a 75 km al suroeste de la ciudad de Quebec  : torre y radomo a la izquierda, transmisor y receptor en el edificio de la derecha.
• 
  Estación CXSS (una WSR-98A) en Silver Star Mountain .
• 
  Estación CXLA, un WSR-98R, de Landrienne en junio de 2019 con la base de su sustituto al frente.

Estrategia de escaneo

Debido a que la red utiliza radares de banda C , se tuvieron que utilizar compromisos (ver dilema Doppler ) entre el rango máximo de reflectividad y las velocidades máximas no ambiguas. La estrategia de escaneo actual (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 los 256 km del radar en reflectividad.
• Ciclo Doppler: se escanean 4 ángulos en reflectividad y velocidades, los tres primeros en un rango de 128 km y el último en un rango de 256 km. Este ciclo se utiliza para localizar posibles rotaciones y cizalladuras a pequeña escala en el patrón del viento , así como en la circulación a gran escala. Los datos de velocidad también ayudan a filtrar artefactos en la reflectividad, como ecos terrestres.

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

En 2011, Environment and Climate Change Canada recibió fondos del Consejo del Tesoro para llevar a cabo un importante proyecto de modernización denominado "Renovación de los Servicios Meteorológicos y Ambientales" para actualizar todos los radares canadienses a polarización dual 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 actualización y estabilización de los radares existentes. Luego, todos los radares meteorológicos canadienses serán reemplazados por un radar de banda S de polarización dual entre 2017 y 2023. Se ha instalado 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 el área de Lower 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]}

• Tipo de transmisor : Klystron
• Frecuencia: 2,7 - 2,9 GHz
• Frecuencia de repetición de pulsos (PRF): 250 – 2000 Hz
• Longitud del pulso (τ): 0,4 μs ... 4,5 μs
• Potencia máxima: 750 kW
• Alcance Doppler: 240 km
• Rango normal de reflectividad: 300 km
• Alcance máximo: 600 km
• Resolución de velocidad: ± 146 m/s
• Diámetro de la antena: 8,5 m
• Ancho del haz  : < 1°
• Rotación: 6 min ⁻¹

• 
  Nuevo METEOR 1700S en Blainville, Quebec .
• 
  Klistrón del transmisor .
• 
  Procesador de radar.
• 
  Antena y pedestal .
• 
  Antena y bocina de alimentación .

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 de 120 kilómetros (75 millas) a 240 kilómetros (150 millas), lo que permitirá un mejor tiempo de anticipación en la emisión de alertas 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 tendrán una modificación de la estrategia de escaneo: un ángulo de nivel bajo de 0,3 grados utilizará un PRF bajo para extender su alcance a 400 km en reflectividad, mientras que un ángulo de nivel medio se eliminará 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 inauguración del radar de Bethune y finalizó en 2004 con el de Timmins. El reemplazo de los radares Magnetron de banda C de 250 kW de un solo polo por radares Klystron de banda S de 1 MW de doble polo comenzó en 2017 con el sitio de Radisson y finalizó en 2023 con el sitio de Halfmoon Peak. ^[15]

Sitios fuera de servicio

Véase también

Artículo relacionado

• NEXRAD , la red de radares meteorológicos de Estados Unidos
• Radares meteorológicos australianos

Bibliografía

• Laramée, Sylvain; Li, Qian; Wong, Pat; Savard, Sylvain; Leibiuk, Peter; Brady, Steven; Czepita, Rick; Nasr, Hamid; Benko, Todd; Romaniuk, Michael; Abt, Mark; Wong, Ingrid (7 de octubre de 2019). «Reemplazo de la red canadiense de radar meteorológico». Boletín CMOS . 47 (5). Sociedad Meteorológica y Oceanográfica Canadiense . Consultado el 8 de mayo de 2020 .

Referencias

1. "Velocidad máxima inequívoca". Glosario . Sociedad Meteorológica Estadounidense . Consultado el 30 de enero de 2021 .
2. "Radar meteorológico METEOR 1700S" (PDF) . www.leonardocompany.com . Leonardo (SELEX ES). Archivado (PDF) del original el 6 de octubre de 2018 . Consultado el 5 de octubre de 2018 .
3. Servicio Meteorológico de Canadá (3 de junio de 2021). «Aviso general (GENOT) anunciando un alcance de 400 km» (en francés e inglés). Gobierno de Canadá . Consultado el 4 de junio de 2021 .
4. Canadá, Medio Ambiente y Cambio Climático (3 de julio de 2014). «Interrupciones y mantenimiento del radar». www.canada.ca . Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2021. Consultado el 10 de septiembre de 2021 .
5. Édouard, Sandrine (29 de junio de 2022). "Projet pilote de dissémination de données radar sur HPFX // Proyecto piloto de difusión de datos de radar en HPFX" (en francés e inglés). Archivado desde el original el 18 de abril de 2023.
6. Atlas, David. Radar en meteorología . Sociedad Meteorológica Estadounidense . págs. 61–68. doi :10.1007/978-1-935704-15-7_8.
7. "Stormy Weather Group". Universidad McGill . 2000. Archivado desde el original el 6 de julio de 2011. Consultado el 15 de junio de 2006 .
8. Joe, Paul; Steve Lapczak (2002). "Evolución de la red de radar operacional canadiense" (PDF) . Actas . 2.ª Conferencia Europea sobre Radar en Meteorología e Hidrología (ERAD). Delft , Países Bajos . pp. 370–382 . Consultado el 19 de septiembre de 2011 .
9. Environment and Climate Change Canada (27 de febrero de 2017). «El Gobierno de Canadá invierte para modernizar la infraestructura de previsión meteorológica». Comunicado de prensa . Gobierno de Canadá . Consultado el 6 de abril de 2017 .
10. Environment and Climate Change Canada (27 de febrero de 2017). «Replacement Canada's weather-radar network» (Sustitución de la red de radares meteorológicos de Canadá). Comunicado de prensa . Gobierno de Canadá . Consultado el 6 de abril de 2017 .
11. JS Marshall Radar Observatory (2010). "McGill S-band radar". Universidad McGill . Consultado el 19 de septiembre de 2011 .
12. Gobierno de Canadá (25 de enero de 2012). «Infraestructura de vigilancia meteorológica». Environnement Canada . Consultado el 29 de octubre de 2012 .
13. Peter Quinlan (5 de junio de 2018). «La estación de radar meteorológico más moderna de Canadá abre sus puertas cerca de Saskatoon». Global News . Consultado el 25 de octubre de 2018 .
14. Servicio Meteorológico de Canadá (2018). «Modernizing Canada's weather-radar network» (Modernización de la red de radares meteorológicos de Canadá). Gobierno de Canadá . Consultado el 29 de octubre de 2018 .
15. "El Programa Nacional de Radar". Environment Canada . 2004. Archivado desde el original el 2006-06-15 . Consultado el 2006-06-15 .
16. Servicio Meteorológico de Canadá (6 de abril de 2022). «Lista de radares meteorológicos en Canadá» (PDF) . Environment and Climate Change Canada . Consultado el 10 de agosto de 2022 .
17. "Le Québec reçoit son premier radar météorologique à la fine pointe de la technologie". La Nouvelle Union (en francés). 16 de octubre de 2018 . Consultado el 28 de octubre de 2018 .
18. Grimes (27 de agosto de 2020). «NOCN01 CWAO 201622». Genot. Servicio Meteorológico de Canadá . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
19. Grimes (11 de junio de 2020). «NOCN01 CWAO 281422». Genot. Servicio Meteorológico de Canadá . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
20. Grimes (31 de octubre de 2020). «NOCN01 CWAO 311823». Genot. Servicio Meteorológico de Canadá . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
21. Canadá, Medio Ambiente y Cambio Climático (18 de mayo de 2017). «Modernización de la red de radares meteorológicos de Canadá». www.canada.ca . Consultado el 20 de diciembre de 2022 .
22. Oficina de Ontario del MSC [@ECCCWeatherON] (17 de julio de 2023). "¡El nuevo RADAR de Shuniah (CASSN) en Ontario está en funcionamiento desde hoy!" ( Tweet ). Toronto, Ontario. Archivado desde el original el 17 de julio de 2023. Consultado el 18 de julio de 2023 – vía Twitter .
23. Campbell (15 de octubre de 2020). «NOCN01 CWAO 231342». Genot. Servicio Meteorológico de Canadá . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
24. Campbell (26 de mayo de 2020). «NOCN01 CWAO 312040». Genot. Servicio Meteorológico de Canadá . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
25. Servicio Meteorológico de Canadá (1 de junio de 2023). «GENOT TLTP. NO. 038» (en inglés y francés). Gobierno de Canadá . Consultado el 1 de junio de 2023 .
26. "Interrupciones y mantenimiento del radar". Environment Canada . Consultado el 4 de noviembre de 2018 .
27. Grimes (6 de diciembre de 2020). «NOCN01 CWAO 311434». Genot. Servicio Meteorológico de Canadá . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .

Enlaces externos

• Environment and Climate Change Canada. "Mapa web de la red de radares meteorológicos canadienses en tiempo real".
  • Documentación pública de datos de radar meteorológico del ECCC
  • Herramienta ECCC MSC AniMet para crear animaciones de radar meteorológico personalizadas
  • El radar meteorológico norteamericano del ECCC está disponible como servicio web WMS
  • Repositorio de archivos de datos y productos de radar meteorológico del ECCC
  • "Programas de mantenimiento, reemplazo y paradas de radar del ECCC".
• "Descripción general del proyecto de reemplazo del radar meteorológico canadiense del ECCC".
• ECCC (30 de abril de 2013). “Interferencia de las turbinas eólicas con el radar meteorológico”.