Medición 3D de las altitudes de emisión

Hasta el momento, la medición de los rayos intra o internubes solo era posible mediante sistemas de medición de alta frecuencia (VHF/HF) muy complicados y costosos. A esto se suma el hecho de que, por motivos físicos, los sensores dentro de una red de medición de alta frecuencia deben estar ubicados a distancias mucho más cercanas entre sí, dado que la radiación de alta frecuencia disminuye rápidamente en la atmósfera. Es por esto que la cobertura de grandes áreas puede resultar difícil y a una desfavorecedora relación coste-beneficio. Por tal motivo, nowcast ha desarrollado un procedimiento patentado que hace posible la identificación de rayos intra e internubes incluso en un rango de baja frecuencia. Esta tecnología innovadora hace posible que nowcast pueda determinar incluso la altitud de los rayos intra o internubes, con una distancia media entre los sensores de alrededor de 200 km. Esto hace posible la cobertura de grandes áreas a costes razonables, sin tener que reducir los niveles de calidad de los datos. Los datos 3D de grandes áreas abren paso a nuevas posibilidades El registro sistemático de la altitud de los rayos intra o internubes conforma la base para la valoración de la severidad de las tormentas. Por primera vez, es posible observar y analizar las situaciones de tormenta en forma amplia, en una gran área, durante todo su ciclo de vida, es decir, desde su formación hasta que se desintegra. Esto se debe al hecho de que el registro de los rayos intra o internubes y sus altitudes constituyen un factor sustancial para poder determinar la severidad de las tormentas. Además de la proporción de rayos intra o internubes respecto a los rayos a tierra, también la altitud de una celda de tormenta proporciona información importante: si la altitud promedio de una celda aumenta de manera significativa, se puede suponer un área fuertemente convectiva en la que, además de rayos, también se suelen formar granizo y fuertes lluvias. Lo que indica una clara señal de peligro para los servicios meteorológicos, la aviación o las instalaciones industriales que, gracias a este descubrimiento, pueden tomar las medidas necesarias a tiempo.

Diferentes altitudes de emisión de radiación electromagnética de baja frecuencia en caso de rayos a tierra (izq.) y rayos intra o internubes (der.) Los rayos intra o internubes ocurren cuando se forma un número suficiente de centros de carga fuertes con polaridad opuesta dentro de una nube de tormenta. Como consecuencia, la radiación recibida por las antenas de medición de rayos se emite desde un área que se encuentra a varios kilómetros sobre el suelo dentro de una nube. Por ello, se extiende el tiempo de propagación de la señal de los rayos intra o internubes desde el punto de emisión dentro de la nube hasta la antena. A diferencia de ello, un rayo a tierra que se descarga muy cerca del suelo dada la misma posición 2D, llega más rápido a la antena. Si bien esta diferencia en el tiempo de propagación de la señal es estrecha, se puede registrar de manera fiable utilizando el procedimiento patentado si todos los componentes involucrados del sistema de medición se han diseñado con suficiente precisión. Para un registro fiable de la altitud de emisión, los sensores deben estar ubicados a una distancia de 150 a 250 km entre sí. Estas condiciones se han cumplido, entre otras, en todas las regiones centrales de la red europea de medición LINET de nowcast GmbH. Los métodos alternativos de discriminación se basan en el análisis de las formas de la señal y dependen de la altitud de la señal y de la polaridad. Sin embargo, se ha demostrado que se presentan grandes incertidumbres en la distinción, en especial, en el caso de las señales débiles y positivas. El método de nowcast GmbH ofrece una alternativa fiable. Desde el año 2004, nowcast GmbH ha utilizado este procedimiento 3D de manera exitosa en operaciones en tiempo real (referencia: Betz et al., en idioma inglés: «Lightning Detection with 3D-Discrimination of Intracloud and Cloud-to-Ground Discharges», J. Geophys. Res. Lett., Vol. 31, L11108, doi:10.1029/ 2004GL019821, 2004). Ningún otro sistema comercial de localización de rayos en todo el mundo ofrece una versatilidad de este tipo.