Sobreestimació de la precipitació per part del radar en casos de nevades a cotes baixes a la costa

Durant els passats dies 4 i 5 de febrer, durant la nevada que va afectar especialment la meitat sud i part de la depressió central del territori, es va donar un fenomen que és poc comú a Catalunya: la localització de la isoterma de zero graus (el nivell al qual la temperatura de l’aire es troba a 0 °C) a una altitud molt baixa, per sota dels 1000 m, i a prop de la costa.

Aquest fet va tenir una influència molt gran en l’estimació de la precipitació que es fa al Servei Meteorològic de Catalunya (SMC) a partir de les dades de la Xarxa de Radars (XRAD). En concret, es va produir una sobreestimació de la precipitació, mostrada molt clarament al producte que apareix a la pàgina web de l’SMC. Tot i que a vegades es pot donar aquest efecte, el fet que la zona on la sobreestimació fos principalment a la costa central (figura 1), de força extensió i durant algunes hores, combinat amb un episodi de gran repercussió mediàtica, va fer que el nombre d’observadors fos molt elevat. I la majoria es preguntaven el mateix: per què si el radar deia que estava caient un gran ruixat només queia precipitació feble?

 

figura01

Figura 1: el que veia l'estimació de pluja radar a la web el dia 5 de febrer a les 4:48 hora UTC

L’explicació és la següent: quan la precipitació al nivell que la detecta un radar (un o dos quilòmetres, depenent de la distància de la precipitació al sistema d’observació) és una barreja de precipitació líquida i sòlida (el més comú és tenir només un dels dos estats), es produeix l’efecte de la banda brillant. Aquest efecte fa que el senyal s’incrementi i els algorismes de correcció no poden detectar aquesta barreja d’estats. Per aquest motiu, les intensitats de precipitació que retorna el producte d’estimació es mostren amb valors més elevats (colors grocs i vermellosos) del que realment són.

Habitualment, la isoterma de zero graus es troba més amunt (tot i que alguns cops es pot trobar encara més baixa que durant el passat episodi) i aquest problema no es produeix en els casos de precipitació estratiforme (és a dir, associada a sistemes frontals i amb poc desenvolupament vertical), però en aquesta ocasió els algorismes detectaren un valor màxim al perfil vertical de reflectivitat a nivells baixos, que confongueren amb el comportament teòric de la pluja convectiva (associada a forts desenvolupaments verticals, propis d’episodis de tempestes). A la figura 2 es mostren els perfils verticals d’aquests tipus de precipitació.

figura02a figura02b
Figura 2: perfils teòrics de la banda brillant a pluja estratiforme, amb la isozero situada a un nivell de 3 km d'altura (esquerra) i de pluja convectiva (dreta). Font: Centre de Recerca Aplicada HIdro-Meteorològica

A la figura 3 es mostra el perfil vertical donat durant un moment de l’episodi. Es pot veure com les altures de la reflectivitat no superaven els 6 km, però els màxims de reflectivitat, no massa elevats, es localitzaven a les altures més baixes del volum radar, en comptes de les altures teòriques. Això va fer que l’algorisme de correcció considerés erròniament que era precipitació convectiva i, per aquest motiu, augmentava la intensitat de precipitació, en comptes de disminuir-la.

 

figura03

Figura 3: exemple de tall vertical (a dalt a l'esquerra), d'una imatge radar de les 5:00 UTC del dia 5 de febrer de 2015. La secció mostra el perfil re-seguint la línia vermella de la imatge radar (a sota a la dreta)

 

Finalment, comentar que el Servei Meteorològic de Catalunya està treballant en un projecte per millorar els algorismes de correcció d’aquest tipus de fenomen. Tot i que, com s’ha dit anteriorment, no són gaire habituals, poden generar força confusió.

Podeu trobar més informació complementària a:

http://www.meteo.cat/wpweb/divulgacio/radar-meteorologic/com-sobtenen-les-imatges-radar/

http://static-m.meteo.cat/wordpressweb/wp-content/uploads/2014/11/18114749/XRAD.pdf

 

3 Comentaris

  1. Boira 10 febrer 2015, 11:29

    Podeu demanar l’algoritme a l’Aemet, perquè a ells no els hi va passar això que comenteu…

  2. Marc 10 febrer 2015, 14:34

    Molt bona explicació! El món dels radars es força interessant! Llàstima que no tothom pot veure els diferents productes que ofereixen els radars de Catalunya i que són ben interesants com el de tipus de precipitació (ideal per aquestes situacions) o senzillament el de Primera Alçada (PPI)… Jo personalment mostraria abans les imatges del PPI que no pas el CAPPI que es tracta d’un tipus d’imatge força més elavorada i que no sempre mostra el que realment precipita. És més, en aquesta situació que es descriu a l’article el producte PPI no hagués mostrat aquesta sobreestimació de les precipitacions…

    Recomano realitzar el mòdul de MetEd “Fundamentos de radar meteorológico”, molt interesant per tots aquells que volen aprendre un xic més sobre cóm funcionen els radars i què es pot arribar a saber només amb les dades que ens ofereixen els radars…

    • mcv 12 febrer 2015, 14:12

      Benvolgut Marc,

      “Des del Servei Meteorològic de Catalunya (SMC) som conscients que el producte que es presenta a la web pot tenir limitacions, però en general és un producte que presenta una elevada qualitat, corroborada en la seva validació diària comparant amb observacions dels pluviòmetres de la Xarxa d’Estacions Meteorològiques Automàtiques (XEMA) de l’SMC, i de la Xarxa d’Observadors Meteorològics (XOM). La sofisticació d’aquest producte només és comparable a la que algun altre servei meteorològic mostra públicament (entre els de referència, cal destacar Finlàndia o Suïssa). Des de l’SMC es va decidir seguir l’estratègia de facilitar una estimació de la intensitat de precipitació que fos fàcilment interpretable per qualsevol usuari de la nostra web i, per tant, ens vàrem decidir per un producte que elimina errors com ara interferències electromagnètiques, propagació anòmala, efectes de parcs eòlics, petites taques associades a objectes puntuals no precipitants, entre d’altres. Creiem que és una estratègia com qualsevol altra, per exemple, la dels EUA facilita moltes dades sense cap tractament però de difícil interpretació per a un ciutadà, l’AEMET està a un nivell intermedi (dóna diversos productes, però amb poques correccions), MetOffice o MeteoFrance mostren un producte d’estimació de precipitació (però amb correccions més simples), o el DWD alemany, que no mostra públicament les imatges de radar. Amb això, no volem dir que l’estratègia seguida a l’SMC sigui la millor, simplement, que té aspectes positius i d’altres de negatius, però que creiem que pensant en l’usuari final és la que permet una millor interpretació del que està passant.”