Haizearen radarra

Imaz Amiano, Eneko

Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

Radar hitza entzutean, errepidean edo aireportuetan trafikoa zaintzeko erabiltzen diren tresnak datozkigu burura, baina radarrak hainbat motatakoak izan daitezke, eta erabilerak ere asko izaten dituzte. Klimatologian erabiltzen direnen artean badira, esaterako, haizearen profila egiten duten radarrak.

Gertaera klimatiko bortitzen berri izateko, haiek aurrez ikusteko eta haien bilakaera aztertzeko, besteak beste, oso radar berezia du Eusko Jaurlaritzako Klimatologia eta Meteorologia Zerbitzuak: profilatzeko radarra, haize horizontalaren profil bertikalak egiten dituena. Galea lurmuturrean dago, Getxon, Bizkaian, eta bere gainean 3.000 metro ingururainoko altitudean dabiltzan haizeen profila zein den erakusten du; alegia, haien norabidea eta abiadura zehazten du.

Adibide gisa, 1996ko otsailaren 7an, depresio sakon batek galerna moduko haizete handia eragin zuen; 125 km/h-ko abiadurako ufadak ere izan ziren.
Ohiko radarrek ezin dute halako gertaerarik erregistratu, baina, profilatzeko radarraren bidez, oso nabarmen ikusi zen nola hurbildu zen kostara haize-frontea, eta nola fronte hark altitudean goitik behera egin zuen, eta nola goizeko 7ak inguruan lurraren mailara iritsi zen.

Hori lortzeko, profilatzeko radarrak mikrouhinak igortzen ditu, direkzionala da eta haizea neurtzen du, hau da, solidoa edo likidoa ez den zerbait. Ohiko radarrek, ordea, errepideetan, aireportuetan edo klimatologian gehien erabiltzen diren horiek, objektuen presentziaren berri ematen dute, irrati-uhin direkzionalen edo ez-direkzionalen bidez.

Bertikala arakatzen

Galea lurmuturrean dagoen profilatzeko radarra bitxia da, eta ez bakarrik itxuragatik. Izan ere, haizearen datuak lortzeko, radarraren antenak 1.290 MHz-ko mikrouhin-pultsuak igortzen ditu zerurantz bost norabidetan. Pultsu bat bertikalean bidaltzen da, zenitera zuzenean, eta beste laurak puntu kardinal banatara, 15,5 º-ko angeluarekin. 700 eta 1.400 x 10 -9 segundoko iraupeneko pultsuak bidaltzen ditu.

Galea lurmuturreko profilatzeko radarra. Erdiko antenak mikrouhin-pultsuak igorri eta jasotzen ditu; lau klaxon zilindrikoek, soinu-uhinak.

Errefrakzio-indizearen aldaketaz baliatzen da radarra. Berez, errefrakzioa bi inguruneren artean gertatzen da: uhinak, batetik bestera pasatzean, norabidez aldatzen dira. Adibide argiena makila bat uretan sartzean gertatzen da; ur-azala zeharkatzen duen gunean makila okertu egiten dela dirudi, argi-uhinen norabidea aldatu egiten delako medio batetik bestera pasatzean.

Atmosferan ez dago medioaren aldaketarik, baina haizeak aldaketak sorrarazten ditu errefrakzio-indizean. Eta horrek, era berean, radarrak igorritako mikrouhin horietako batzuk islatu eta antenara itzultzea eragiten du. Hori bai, itzultzen diren mikrouhinen maiztasuna ez da igorritakoenen bera, eta horretaz baliatzen dira emaitzak lortzeko: igorritako eta bueltan jasotako uhinen maiztasun-desberdintasuna ordenagailuak jaso, tratatu eta haizearen profila irudikatzen du, norabide eta abiadura zehatzarekin. Irudi eta datu horiek interpretatu eta ondorioak ateratzea, ordea, adituen lana da.

Normalean, 3.000 metroko altuerarainoko haizea neurtzen da Galeako radarrarekin, baina kondizioen arabera aldatzen da hori, batez ere hezetasunaren arabera. Oso hezetasun gutxiko egunetan, 5.000 metroko altituderaino neurtzera irits daiteke. Bereizmena, aldiz, 100-200 metrokoa da, gaur egun 100eko bereizmenean lan egiten badu ere.

1996ko otsailaren 7ko haizetea erregistratu zuen profilatzeko radarrak.
Irudian ikus daiteke haizearen bilakaera, altitudearen eta denboraren arabera.

Haizea neurtzeaz gain, ordea, tenperatura ere neurtzen du radarrak. Horretarako, batetik, radarrak jasotako uhinak erabiltzen dira, eta, bestetik, bereziki horretarako igorritako seinale akustikoak, horien isla jasota. Radarraren inguruan dauden lau klaxonek 300-400 nanosegundoko iraupeneko soinu-pultsuak igortzen dituzte, eta 700 edo 1.000 metro bitarteko altituderainoko tenperatura neurtzen da.

Soinu-uhinen irismena mikrouhinena baino txikiagoa da, eta horregatik egiten dira neurketak altitude txikiagoan. Gainera, tenperatura-neurketak egunez soilik egin daitezke. Izan ere, radarra jarri zutenean ez zegoen etxerik inguruan, baina gaur egun bai, eta, ondorioz, ezin dira erabili gauez. Haizearen neurketak 25 minututik behin egiten ditu radarrak eta tenperaturarenak 30 minututik behin.

Datuek erabilera anitz

Radarraren datu guztiak Eusko Jaurlaritzako Klimatologia eta Meteorologia Zuzendaritzan jasotzen dituzte. Dena den, Euskal Herriko Unibertsitateko Ingeniaritza Eskolan ere jaso izan dituzte, Ingurumen Atmosferikoaren Taldean.

Jasotako datuek erabilera ugari dituzte. Ingeniaritza Eskolako Lucio Alonsok azaldu digunez, datuak atmosferaren beheko aldea ikertzeko eta haren azterketa meteorologikoetarako erabiltzen dira: haizearen eta tenperaturaren eboluzioa, aire-geruzen sorrera, haizearen eta topografiaren arteko elkarrekintzak, poluitzaile atmosferikoen dispertsioa, muturreko fenomeno meteorologikoen azterketa…

Taulan, haize geruzatua irudikatzen da. Horien berri jakiten bereziki
interesgarria da aireportuentzat.

Era berean, ikerketa edo azterketa horiek erabilpen ugari dituzte. Epe laburrean eguraldia iragartzeko eta analizatzeko erabil daitezke, batez ere, enbata denean edo eurite bortitzetan.
Datuak interesgarriak dira, baita ere, aireportuetako zaintza meteorologikoko zerbitzuentzako. Izan ere, haize-ebakidurak oso arriskutsuak dira lurreratzeko edo aireratzeko unean, eta profilatzeko radarrak erraz detekta ditzake.

Oso interesgarria da ingurune-zaintzako zerbitzuentzat ere, istripuz edo giza jarduera arruntaren eraginez sortutako poluitzaileen dispertsioa aurrez ikusteko erabil baitaitezke datuak. Azken finean, poluitzaile atmosferikoak haizeak eramaten ditu batetik bestera.

Ozonoa Bretainiatik Bilbora

Ingeniaritza Eskolako Ingurumen Atmosferikoko taldean, besteak beste, ozonoaren distantzia luzeko garraioaren inguruko ikerketak egin dituzte.

Adibidez, jakina da, 1989az geroztik, Bilbo gainean ozono-poltsak sortzen direla, baina poltsa horietako kontzentrazioa Bilbon bertan sortutako ozonoak eragingo lukeen baino handiagoa izaten da. Nonbaitetik iritsitako ozonoa metatzen da, beraz, Bilbon.

Radar profilatzailearen bidez lortutako datuak eta bestelako metodoen bidez lortutako meteorologiako garraio- eta ibilbide-ereduak uztartuta, ozonoa altitude handietan distantzia luzean garraiatzen dela frogatu dute. Horrela jakin dute, kondizio meteorologiko jakinetan, Euskal Herrian neurtutako ozonoa Bretainia aldetik iritsitakoa dela, bertan sortutakoaz gain.

Bretainiatik iritsitako ozonoak bi bide egiten ditu Bilbora iritsi aurretik: bat Bretainiatik zuzenean datorren aire-lasterra da, eta, bestea, Frantzia hegoaldetik eta Tarragonatik pasa ondoren, Ebro bailaratik sartzen dena. Bi gune horietan ozono gehiago hartzen du, gainera. Hori bai, Bilbora kanpoko ozonoa iristen den modu berean, Bilbon sortutako ozonoa beste tokietara ere hedatzen da.

Kontuan izan ozonoa, atmosferaren goi-geruzetan dagoenean, mesedegarri zaigula eguzki-erradiaziotik babesteko, baina atmosferaren behe-geruzetan toxikoa dela eta ozono asko arnasteak kaltea eragiten digula. Hori jakinda, oso garrantzitsua da garraio horren berri izatea.

Oraingoz, horrelako 12 bat radar besterik ez dago Europa osoan, baina pixkanaka ugarituko direlakoan dago Lucio Alonso, batez ere, aireportuak eta industria poluitzaile asko dauden tokietan duten erabilgarritasuna kontuan izanda.

Zer da radarra?

Ingelesezko radio detection and ranging -en akronimoa da, hau da, irrati bidezko detekzioa eta kokapena. Irrati-uhinak igorriz objektu baten posizioa eta harekiko distantzia kalkulatzen dituen tresna eta sistema da.

Izatez, radarraren oinarria hau da: irrati-uhin elektromagnetikoen pultsu labur eta estuak
igortzea, eta oztopo batean islatu ondoren hartzaile batean biltzea. Uhinak 300.000 km/s-ko abiaduraz mugitzen direla kontuan hartuta, oztopoarekiko distantzia zehatz neurtzeko aukera ematen du. Gainera, objektua uhin-iturriarekiko higitzen ari bada, objektuaren abiadura ere neur daiteke, Doppler efektuaren ondorioz gertatzen den maiztasun-aldaketaren bidez.

Marconik 1922an azaldu zituen radarraren garapenerako oinarri teorikoak. Bigarren Mundu Gerran garrantzi berezia izan zuen alemaniar hegazkinak detektatzeko. Harrezkero, erabilpen militarra duten aireko, lurreko zein itsasoko zainketarako radarrak asko garatu dira, eta ezinbesteko bihurtu dira. Erabilpen zibilak ere asko ugaritu dira; radarrak erabiltzen dira, esaterako, aire-trafikoa kontrolatzeko, errepideko abiadura neurtzeko, sateliteei edo espazioko zaborrari jarraitzeko, meteorologian ekaitzei zehatz jarraitzeko, lurpean dauden gauzak aurkitzeko… Dendetako ateak automatikoki irekitzeko ere radar-mota bat erabiltzen da.

Radarrak edozein objektu identifikatzen du, irrati-uhinek mendi, zubi, eraikin, farola edo bestelako edozer gauzatan egiten dutelako isla. Hori arazoa izan daiteke aireportu batean edo errepideko abiadura-kontrol batean, baina halakoetan iragazi egiten da itzultzen den seinalea. Abiadura-kontroletan, esaterako, Doppler efektuak eraldatu dituen uhinak soilik identifikatzen ditu, eta ez geldirik dauden objektuak.

Itsasoan erabiltzen den sonarra radarraren oso antzekoa da, baina soinu-uhinak erabiltzen ditu irrati-uhinen ordez, urpean irismen hobea baitute.

Mundutik Bilbora

Bretainian eta Erresuma Batuan sortutako ozonoa atmosferaren goiko geruzetan garraiatzen dela frogatu dute profilatzeko radarrarekin egindako ikerketek; eta, besteak beste, Bilboraino iristen dela.

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
MAIER Koop. Elk.
KIDE Koop. Elk.
ULMA Koop. Elk.
EIKA Koop. Elk.
LAGUN ARO Koop. Elk.
FAGOR ELECTRÓNICA Koop. Elk.