Il radar meteorologico

I radar hanno una vastissima applicazione in ambito meteorologico e sono ormai indispensabili per l’individuazione, la caratterizzazione e la misura della precipitazione a distanza.

L’origine di questi strumenti è da ricerca nella prima metà del novecento: in particolare, durante la Seconda Guerra Mondiale i radar venivano comunemente impiegati per individuare navi o aerei nemici. Poiché il segnale interagiva fortemente con le idrometeore e risultava quindi fortemente disturbato in caso di precipitazione, il suo utilizzo venne presto esteso in ambito scientifico e meteorologico.

Come funziona un radar?

Lo strumento è dotato di un’antenna e di un ricevitore: l’antenna emette un treno di impulsi di radiazione (nel range delle microonde) e il ricevitore raccoglie il segnale riflesso dalle idrometeore (cristalli e gocce d’acqua). Nello spettro elettromagnetico le microonde sono caratterizzate da una lunghezza d’onda molto più ampia (dell’ordine del centimetro) della banda del visibile o dell’infrarosso. Questa precisa lunghezza d’onda, confrontabile alla dimensione delle particelle che si vogliono individuare, permette alla radiazione di “vedere” ed “interagire” con le idrometeore. Queste sono in grado di riflettere parte del segnale, che viene a sua volta captato dal ricevitore.

Considerando che il segnale viaggia alla velocità della luce, è possibile ricavare la posizione dell’oggetto che ha riflesso il segnale.

Questi dati non permettono soltanto di monitorare la precipitazione e la sua intensità ma anche di effettuare delle previsioni molto accurate a brevissimo termine, il cosiddetto nowcasting. Ad esempio, in caso di violenti temporali, è possibile avere informazioni sulla struttura della cella e descriverne dettagliatamente l’evoluzione.

Esistono diverse tipologie di radar meteorologico: ad esempio, i radar doppler, sfruttando l’effetto doppler, forniscono anche informazioni sulla velocità del vento mentre i radar polarimetrici, a partire dalla variazione della polarizzazione del segnale inviato e riflesso, forniscono informazioni più dettagliate sul tipo di idrometeora presente e sull’intensità della precipitazione.

I radar, come tutti gli strumenti al suolo, ha un range di azione spaziale limitato. I dati forniti dai radar possono però essere completati e confrontati con i dati forniti da misurazioni satellitari.