Come funziona un radar meteo?

Il radar meteo traccia la pioggia e la neve

Conosciuto anche come radar delle precipitazioni, il radar meteorologico è uno dei principali strumenti di misurazione del Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare e di altre organizzazioni meteorologiche.
Visualizzando le precipitazioni in tempo reale su una mappa di un intero territorio, il radar meteorologico è formidabile per prevedere le precipitazioni di pioggia e neve.
Un radar monostatico (il radar meteorologico più comune) consiste in un trasmettitore, dal quale viene emessa un'onda radio. Quest'onda viene poi trasmessa all'antenna per mezzo di una guida d'onda. Il duplexer si occupa poi di dirigere l'onda verso l'antenna al momento dell’emissione oppure di dirigerla dall’antenna in direzione del ricevitore al momento della ricezione.

Come avrai visto, l'antenna sul radar meteorologico è una sola e ha due funzioni: da una parte, diffonde l'onda elettromagnetica attraverso l'atmosfera e dall'altra raccoglie la stessa onda retrodiffusa dal bersaglio (gocce di pioggia o neve, più precisamente idrometeore). Il radar deve essere accuratamente calibrato per poter sopportare la potenza in megawatt ricevuti dal ricettore.
Quando il ricevitore riceve il segnale in entrata, il suo compito è quello di elaborarlo. È l'elaborazione del segnale grezzo da parte del radar meteorologico che fornisce i dati richiesti dall'operatore: mappatura e monitoraggio delle precipitazioni, estrazione di parametri meteorologici o oceanografici, previsioni di pioggia o neve, ecc.

È il sistema elettronico del radar meteorologico che controlla tutto questo direttamente e mostra questi dati agli utenti. Trasformare un'onda in informazioni comprensibili sulle previsioni di pioggia e neve non è facile con una prima occhiata!

Funzionamento di un radar meteorologico per le previsioni di pioggia e neve

Prima di andare oltre e cominciare a capire come il radar meteorologico può prevedere le precipitazioni, guardiamo il significato della parola radar: "RAdio Detection And Ranging" è l'acronimo per "rilevazione e telemetria per onde radioelettriche".
Si tratta quindi di inviare e ricevere onde. Ma cos'altro?
Entriamo nel dettaglio: come funziona praticamente un radar meteorologico?

A differenza di un pluviometro, un radar meteorologico non calcola o prevede il livello di precipitazioni in acqua misurata in mm/h. Questi strumenti deducono una riflettività radar a partire dalla misura della potenza retrodiffusa.

La misurazione radar funziona secondo un principio fisico ben noto: la riflessione delle onde elettromagnetiche da parte di certi oggetti, i bersagli (in questo caso, gli idrometeoriti delle precipitazioni). Nel caso del radar meteo, questo misura la potenza che viene retrodiffusa da un insieme di gocce di pioggia, e in questo modo può determinare esattamente dove si trova la precipitazione e come si muove.

Poi, per misurare l'intensità della precipitazione ( le previsioni del tempo annunciano anche questo dato), dev’essere dedotto utilizzando una conversione riflettività-intensità, secondo la legge di Rayleigh. Attenzione, le cose si fanno parecchio tecniche! Chi ha detto che il radar meteo è uno strumento semplice?

Potremmo entrare molto più in dettaglio su come funziona un radar meteorologico, ma lasceremo questo argomento da parte per ora. A meno che tu non sia un meteorologo, è improbabile che abbia bisogno di altre informazioni… e se lo sei, sai già esattamente come funziona un radar meteorologico!

Come vengono utilizzati i dati del radar meteorologico?

Se guardi il meteo sullo smartphone, sulla stazione meteo in casa o se guardi le previsioni in TV o altrove, è molto probabile che tu stia inconsapevolmente utilizzando dati raccolti ed elaborati da un radar meteo. È molto difficile prevedere le precipitazioni se non con questo dispositivo e spesso l'informazione proviene direttamente dal Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare.

Conoscere le previsioni di pioggia rende più facile fare giardinaggio, organizzare escursioni o sapere cosa indossare nel pomeriggio. Basterà dare un'occhiata ai dispositivi connessi o a una mappa interattiva delle precipitazioni su Internet: viene aggiornata ogni 15 minuti e i dati sono disponibili anche sotto forma di pagine che forse conosci: "Pioverà entro un'ora?" è un esempio.
Conoscere il rischio di precipitazioni è molto utile e talvolta necessario in alcune zone. Il radar meteo viene utilizzato anche per capire meglio i temporali e altre tempeste: analizzarli è la chiave per limitarne l'impatto. Questa è anche una delle principali missioni del Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare.

Per riassumere, la misura effettuata da questi radar è la riflettività, ovvero la proporzione dell'onda emessa dal radar che viene retrodiffusa dagli idrometeoriti. Per semplificare questo principio di funzionamento, si può semplicemente notare che le onde emesse dai radar meteorologici colpiscono le gocce di pioggia e vengono riflesse al radar. È così che la loro posizione e le loro previsioni vengono stabilite.